CN114831439A - 一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，包括中药房系统、中药柜和机械手臂；中药房系统分别与中药柜和机械手臂相连；通过中药房系统对药房信息、订单信息、出药流量进行管理，根据药房信息上的中药柜位置及订单信息上的药品种类确定目标中药柜，并通过订单信息上的药品质量进行药品质量流量换算得到订单药品的流量，并根据订单药品的流量确定出药口的预计打开时长；通过中药房系统发送任务指令给机械手臂，使机械手臂通过位置定位移动到目标中药柜的出药口位置，然后通过对接定位与出药口对准；在机械手臂完成位置定位和对接定位后，控制出药口打开预计时长后关闭，完成取药。
Description
技术领域
本发明属于智能中医药房技术领域，具体涉及一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统。
背景技术
中药房管理质量直接关系着中药材质量和治疗效果，加强医院中药房质量管理，对于保证中药质量，提高患者临床疗效和中药房服务质量具有重要意义。但目前我国中医药房存在诸多问题：
1、中药储存管理混乱。未能严格按照各类药材特定的存贮条件进行药材存储，导致药材堆积、霉变、腐烂等，不仅会影响药材药效的发挥，还可能影响患者的治疗安全。
2、药房工作效率低。由于部分中药房缺乏对药房人员的定期专业培训以及中医医师手写处方字迹潦草等问题，出现配药人员抓错药、抓错量，导致中药房工作效率低。
3、未信息化管理。基层药房未全方位实施信息化管理，未将药材的信息提前录入系统，在工作中耗费大量人力，准确度不高，工作效率低。
经检索发现：公开号CN208639941U的中国专利于2019年3月26日公开了一种中药柜，提供了一种语音控制的抓药过程，但该发明药剂准确度不高，并且仅限于智能抓药，尚未解决中药房智能化问题。
因此，开发一种基于中药柜和机械手臂的中药房用无人取药系统非常有意义且具有商业价值。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，通过中药房系统和智能设备相配合的方式，实现了中医药房配药流程智能化，改变了传统中医药房工作模式，提高了中医药房工作效率，减少了中药材储存不当造成的损失，降低中医药配药过程中的失误率。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，包括中药房系统、中药柜和机械手臂；所述中药房系统分别与中药柜和机械手臂相连，用于实现中药房系统与中药柜和机械手臂的信息交互；
所述中药房系统包括信息管理模块，用于质量流量管理、药房信息管理及订单信息管理；设备管理模块，用于发送任务指令到中药柜或机械手臂，并接收中药柜或机械手臂的反馈信息；其中，所述订单信息管理用于根据订单信息获取订单药品对应的中药柜位置及各药品所需质量；所述质量流量管理用于通过质量流量换算将订单药品所需质量转换为出药口的预计打开时长，并发送至设备管理模块；所述药房信息管理用于管理中药柜位置信息、药房药品种类、药品粉碎密度、药品储存干湿度及储存温度；
所述中药柜，用于粉碎药品并为药品提供储存环境，以及根据订单信息定量输出药品；
所述机械手臂，用于根据接收的任务指令执行位置定位和对接定位以实现精准接收药品。
上述技术方案中，通过中药房系统对药房信息、订单信息、出药流量进行管理，根据药房信息上的中药柜位置及订单信息上的药品种类确定目标中药柜，并通过订单信息上的药品质量进行药品质量流量换算得到订单药品的流量，并根据订单药品的流量确定出药口的预计打开时长；通过中药房系统发送任务指令给机械手臂，使机械手臂通过位置定位移动到目标中药柜的出药口位置，然后通过对接定位与出药口对准；在机械手臂完成位置定位和对接定位后，控制出药口打开预计时长后关闭，完成取药。该技术方案通过中药房系统和中药柜、机械手臂的相互配合，实现了中药房配药流程智能化，提高了中药房工作效率。
作为进一步的技术方案，所述系统还包括故障管理模块，用于对中药柜和机械手臂的故障信息进行记录，并将故障信息通过中药柜进行显示和提醒。通过对设备故障信息的记录和统计，便于了解设备的使用状况，进而在适当时机进行设备的维护或更换；同时通过对故障信息的显示，便于药房工作人员直观了解到设备的使用状况。
作为进一步的技术方案，所述质量流量换算，是指根据订单药品质量和药品粉碎密度计算得到药品质量流量，并根据药品质量流量和倒圆台形出药口直径大小计算得到出药口的预计打开时长。
进一步地，药品粉碎密度为提前测得并录入系统保存。
中药房系统预先存储的有各种药品的粉碎密度，在获取到订单所需药品种类后，根据药品粉碎密度及药品质量换算得到药品质量流量，然后再根据出药口的直径大小计算出所述药品质量流量全部通过出药口的时间，进而得到出药口的预计打开时长，便于通过中药房系统控制出药口的打开时间，在预计打开时长结束后，自动关闭出药口，避免内部储存药品受外部环境影响。
作为进一步的技术方案，所述中药柜包括内箱体模块和外箱体模块，所述内箱体模块包括粉碎模块和储存模块，所述粉碎模块用于根据不同药品种类及药品粉碎密度所对应的粉碎时长完成药品粉碎；所述储存模块，位于粉碎模块正下方，用于不同温度及干湿度下的药品储存。
进一步地，所述粉碎模块包括粉碎箱体，所述粉碎箱体的上方设有进药口，所述粉碎箱体内设有电机，所述电机连接有粉刀，所述粉碎箱体的下方设有筛网。当启动电机后，电机驱动粉刀工作，实现对箱体内药品的粉碎，符合要求的药品颗粒经过筛网落入储存箱体进行储存。
中药房系统预先存储有不同药品种类所对应的粉碎时长，因为每种药品的硬度及大小不同，不同药品种类所需的粉碎密度不同，因此不同药品种类对应不同的粉碎时长。中药房系统向中药柜发送粉碎药品的任务指令，任务指令中涵盖了粉碎时长，中药柜在接收到任务指令后，控制电机启动，驱动粉刀对药品进行粉碎，待达到粉碎时长后，关闭电机，粉碎好的药品进入储存模块进行储存。
由于不同的药品对于储存温度及干湿度的要求不同，因此将储存模块设置为能够进行温度及干湿度调节的装置，便于适应不同药品的储存需求。
作为进一步的技术方案，所述储存模块包括储存箱体，所述储存箱体的上端与粉碎模块连接；所述储存箱体内设有温湿度调节器，所述储存箱体的下方连接有倒圆台形出药口；所述倒圆台形出药口的侧面设有对接定位感应器，用于实现与机械手臂的对接定位。
所述内箱体模块可为整体结构，由筛网将其分为粉碎箱体和下方的储存箱体。
所述倒圆台形出药口设置有活动开关，所述活动开关电动控制，当机械手臂与出药口对准后，触发活动开关打开并开始出药，待出药结束后，控制活动开关关闭，避免储存箱体内的药品受外部环境影响。
作为进一步的技术方案，所述外箱体模块设有展示模块，用于展示未加工的原始药材；显示屏，用于显示内箱体模块所储存药品的信息、储存环境信息及设备故障信息；药柜口，用于机械手臂进出；位置定位感应器，位于外箱体模块底部正中央，用于实现与机械手臂的位置定位。
进一步地，所述外箱体模块还设有箱体门，所述箱体门位于外箱体模块的背面，用于在设备维护时打开。
所述展示模块具有透明外罩，便于工作人员直观看到药品形态。
所述显示屏为触摸屏，操作人员可通过触摸屏进行信息查询和搜索，便于及时了解柜内所储存药品的信息、储存温湿度及当前设备故障信息等。
所述药柜口的形状与机械手臂接收器相适配且尺寸大于机械手臂接收器，便于机械手臂接收器进出，完成取药。
所述位置定位感应器与机械手臂接收器上的位置定位器相适配，当机械手臂接收器移动到箱体底部正中央上方时，位置定位感应器和位置定位器相匹配，完成机械手臂的位置定位。
作为进一步的技术方案，所述机械手臂具有接收器，所述接收器为漏斗形状且底部正中央设有位置定位器，侧面设有对接定位器；所述位置定位器与位置定位感应器相匹配，所述对接定位器与对接定位感应器相匹配。通过位置定位器完成机械手臂的位置定位，使机械手臂位于出药口正下方位置，然后通过对接定位器完成机械手臂的对接定位，使机械手臂的接收器与出药口精确对接，接着触发出药口打开，开始取药，通过自动化定位对准完成智能化取药，解决了人工取药效率低的问题。
作为进一步的技术方案，当对接定位器与对接定位感应器相匹配并完成机械手臂接收器与倒圆台形出药口对准后，触发倒圆台形出药口打开。在完成机械手臂接收器与出药口的精确对准后，自动触发出药口打开并开始取药，通过自动化操作提高中药房的取药效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过中药房系统对药房信息、订单信息、出药流量进行管理，根据药房信息上的中药柜位置及订单信息上的药品种类确定目标中药柜，并通过订单信息上的药品质量进行药品质量流量换算得到订单药品的流量，并根据订单药品的流量确定出药口的预计打开时长；通过中药房系统发送任务指令给机械手臂，使机械手臂通过位置定位移动到目标中药柜的出药口位置，然后通过对接定位与出药口对准；在机械手臂完成位置定位和对接定位后，控制出药口打开预计时长后关闭，完成取药。本发明通过中药房系统和中药柜、机械手臂的相互配合，实现了中药房配药流程智能化，提高了中药房工作效率。
(2)本发明通过设置中药柜，实现了中药材自动粉碎、适温适燥储存和定量出药；降低了配药过程中因人工误差而造成医疗事故发生的概率，减少了因储存不当而造成的药材损失，极大程度地保留了药品的药效。
(3)本发明通过设置机械手臂，实现药品的接收，简化了中药房工作人员工作流程，提高了药房工作效率。
(4)本发明利用中药房系统与智能设备相互关联，实现中医药房信息管理智能化，解放了更多人力资源，推动中医药房无人化、智慧化建设。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统的原理示意图。
图2(a)-(c)为根据本发明实施例的中药柜外箱体模块的结构示意图。
图3为根据本发明实施例的中药柜内箱体模块示意图。
图4为根据本发明实施例的机械手臂示意图。
图5为根据本发明实施例的机械手臂位置定位流程示意图。
图6为根据本发明实施例的机械手臂对接定位流程示意图。
图7为根据本发明实施例的阿基米德螺旋形外扩路径的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明提供一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，通过中药房系统对药房信息、订单信息、出药流量进行管理，根据药房信息上的中药柜位置及订单信息上的药品种类确定目标中药柜，并通过订单信息上的药品质量进行药品质量流量换算得到订单药品的流量，并根据订单药品的流量确定出药口的预计打开时长；通过中药房系统发送任务指令给机械手臂，使机械手臂通过位置定位移动到目标中药柜的出药口位置，然后通过对接定位与出药口对准；在机械手臂完成位置定位和对接定位后，控制出药口打开预计时长后关闭，完成取药。
如图1所示，所述系统包括中药房系统、中药柜和机械手臂；所述中药房系统分别与中药柜和机械手臂相连，用于实现中药房系统与中药柜和机械手臂的信息交互。
所述中药房系统包括信息管理模块、设备管理模块和故障管理模块。
所述信息管理模块包括：质量流量管理、药房信息管理及订单信息管理。所述质量流量管理用于通过质量流量换算将订单药品所需质量转换为出药口的预计打开时长，并发送至设备管理模块；所述药房信息管理用于管理中药柜位置信息、药房药品种类、药品粉碎密度、药品储存干湿度及储存温度；所述订单信息管理用于根据订单信息获取订单药品对应的中药柜位置及各药品所需质量。
所述设备管理模块，用于发送任务指令到中药柜或机械手臂，并接收中药柜或机械手臂的反馈信息。在需要粉碎药品时，根据不同药品计算粉碎时长，并发送涵盖粉碎时长的任务指令给目标中药柜，使目标中药柜完成药品粉碎。在需要取药时，根据订单信息、药房信息及质量流量换算关系得到目标中药柜的预计打开时长，当机械手臂完成对接定位并触发出药口打开后，中药房系统收到出药口打开的反馈信号，开始记录打开时长，并在打开时长达到预计时长时控制出药口关闭。
所述故障管理模块，用于对中药柜和机械手臂的故障信息进行记录，并将故障信息通过中药柜进行显示和提醒。通过对设备故障信息的记录和统计，便于了解设备的使用状况，进而在适当时机进行设备的维护或更换；同时通过对故障信息的显示，便于药房工作人员直观了解到设备的使用状况。
所述中药柜包括外箱体模块与内箱体模块，用于粉碎药品并为药品提供良好的储存环境，并且根据订单信息定量输出药品。
所述中药柜2内部从上往下依次为粉碎模块21-1和储存模块21-2，粉碎模块和储存模块之间用筛网21-1-4分隔，所述粉碎模块内设有电机21-1-2和粉刀21-1-3，用于粉碎药品，所述储存模块上设有温湿度调节器21-2-2为药品提供良好的储存环境，另外储存模块最下端为倒圆台形出药口21-2-1，可以根据订单管理信息控制倒圆台形出药口打开固定时长，完成定量输送药品工作。
如图2(a)-(c)所示，中药柜外箱体模块22包括位于外箱体模块正面最上方的展示模块22-2，中上方的单元柜显示屏22-3，底部正中央的位置定位感应器31-1以及二维码22-4，药柜口22-5，箱体门22-1。二维码22-4用于中药柜的单元柜识别。
其中单元柜显示屏上设有温度报警器22-3-1、湿度报警器22-3-2和质量报警器22-3-3，可以及时提醒药房工作人员检查对应故障并排除。
位置定位感应器31-1可以与机械手臂上漏斗形接收器33底部正中央的位置定位器31配合完成位置定位。
中药房管理员可通过箱体门22-1对中药柜2进行内部维修以及加药流程。
所述单元柜显示屏22-3和位置定位感应器31-1与中药房系统1相连。
如图3所示，中药柜的内箱体模块21与外箱体模块最上端相连接，位于外箱体模块正中间，包括粉碎模块21-1，储存模块21-2和对接定位器32。
所述粉碎模块中电机21-1-2与粉刀21-1-3位于粉碎箱体正中间，底座与筛网21-1-4相连，可以通过订单信息设定固定的粉碎时长粉碎药品；粉碎后的药品通过筛网进入储存模块。
所述储存模块为药品提供适宜的干燥环境、适宜的温度并实时反馈箱体内部温度、干燥度和药品剩余质量。
其中温湿度调节器21-2-2位于储存箱体正中间，和筛网相连且与电机和粉刀的底座位于同一垂直面内。
药品剩余质量可以通过调用信息管理模块用已加入药品总质量与已输出药品总质量之差得到。
所述对接定位感应器32-1位于储存模块倒圆台形出药口21-2-1侧面，用于与机械手臂接收器33侧面的对接定位器配合，完成对接定位，使机械手臂接收器与倒圆台形出药口完美契合，同时充当倒圆台形出药口开关，打开倒圆台形出药口。
所述储存模块与单元柜显示屏相连。
所述的粉碎模块和储存模块可通过螺纹连接，且均与中药房系统1相连。
所述机械手臂，用于根据接收的任务指令执行位置定位和对接定位以实现精准接收药品。所述机械手臂3为局部示意图，如图4所示，机械手臂3可安装在配送车上，用于接收药品，完成药品的抓取动作。
本发明实施例的定位为：所述机械手臂3进入中药柜2后完成药品接收工作中的定位。由于中药柜尺寸可固定且药柜内各设备相对位置固定，故而极大缩小了定位难度。
其中机械手臂3从药柜口22-5进入中药柜2内部后，执行位置定位，保证机械手臂接收器33位于倒圆台形出药口21-2-1正下方，如图5所示，若机械手臂3上的位置定位器31与外箱体模块22上的位置定位感应器31-1完成配合，则机械手臂垂直向上伸长固定距离，使机械手臂接收器33上对接定位器32与倒圆台出药口上对接定位感应器32-1位于同一垂直高度，否则机械手臂前端按图7阿基米德螺线轨迹微小外扩移动，直至位置定位完成。
所述对接定位为机械手臂上对接定位与内箱体模块上对接定位的配合，保证机械手臂接收器33与倒圆台形出药口21-2-1完美契合，如图6所示，若对接定位完成则倒圆台形出药口的打开，即对接定位充当了倒圆台形出药口的开关，控制圆台形出药口打开固定时长，等倒圆台形出药口打开的时长等于预定的固定时长时倒圆台形出药口关闭，机械手臂3原路退出中药柜2，否则机械手臂接收器33绕位置定位感应器31-1所在点的垂直轴顺时针旋转，直至对接定位完成。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。
Claims (8)
1.一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，其特征在于，包括中药房系统、中药柜和机械手臂；所述中药房系统分别与中药柜和机械手臂相连，用于实现中药房系统与中药柜和机械手臂的信息交互；
所述中药房系统包括信息管理模块，用于质量流量管理、药房信息管理及订单信息管理；设备管理模块，用于发送任务指令到中药柜或机械手臂，并接收中药柜或机械手臂的反馈信息；其中，所述订单信息管理用于根据订单信息获取订单药品对应的中药柜位置及各药品所需质量；所述质量流量管理用于通过质量流量换算将订单药品所需质量转换为出药口的预计打开时长，并发送至设备管理模块；所述药房信息管理用于管理中药柜位置信息、药房药品种类、药品粉碎密度、药品储存干湿度及储存温度；
所述中药柜，用于粉碎药品并为药品提供储存环境，以及根据订单信息定量输出药品；
所述机械手臂，用于根据接收的任务指令执行位置定位和对接定位以实现精准接收药品。
2.根据权利要求1所述一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，其特征在于，所述系统还包括故障管理模块，用于对中药柜和机械手臂的故障信息进行记录，并将故障信息通过中药柜进行显示和提醒。
3.根据权利要求2所述一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，其特征在于，所述质量流量换算，是指根据订单药品质量和药品粉碎密度计算得到药品质量流量，并根据药品质量流量和倒圆台形出药口直径大小计算得到出药口的预计打开时长。
4.根据权利要求2所述一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，其特征在于，所述中药柜包括内箱体模块和外箱体模块，所述内箱体模块包括粉碎模块和储存模块，所述粉碎模块用于根据不同药品种类及药品粉碎密度所对应的粉碎时长完成药品粉碎；所述储存模块，位于粉碎模块正下方，用于不同温度及干湿度下的药品储存。
5.根据权利要求4所述一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，其特征在于，所述储存模块包括储存箱体，所述储存箱体的上端与粉碎模块连接；所述储存箱体内设有温湿度调节器，所述储存箱体的下方连接有倒圆台形出药口；所述倒圆台形出药口的侧面设有对接定位感应器，用于实现与机械手臂的对接定位。
6.根据权利要求4所述一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，其特征在于，所述外箱体模块设有展示模块，用于展示未加工的原始药材；显示屏，用于显示内箱体模块所储存药品的信息、储存环境信息及设备故障信息；药柜口，用于机械手臂进出；位置定位感应器，位于外箱体模块底部正中央，用于实现与机械手臂的位置定位。
7.根据权利要求5或6所述一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，其特征在于，所述机械手臂具有接收器，所述接收器为漏斗形状且底部正中央设有位置定位器，侧面设有对接定位器；所述位置定位器与位置定位感应器相匹配，所述对接定位器与对接定位感应器相匹配。
8.根据权利要求7所述一种基于中药柜和机械手臂的中药房无人取药系统，其特征在于，当对接定位器与对接定位感应器相匹配并完成机械手臂接收器与倒圆台形出药口对准后，触发倒圆台形出药口打开。
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Citations (5)
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| CN205675627U (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 张青 | 一种基于物联网架构的智能药品销售和中药配药系统 |
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2022
- 2022-04-01 CN CN202210339528.6A patent/CN114831439A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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