CN210335973U - 自动送药智能机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自动送药智能机器人，包括车体，以及安装在车体上的电机驱动模块、车轮、机械臂、超声模块，红外循迹模块，射频识别模块，无线发送模块、无线接收模块、总控制模块、舵机驱动模块，总控制模块分别与电机驱动模块、超声模块，红外循迹模块，射频识别模块、无线接收模块和舵机驱动模块电连接；还包括与红外循迹模块相配合的轨道，以及安装在轨道上的识别卡，识别卡内均存储有卡号。总控制模块内存储有与识别卡内存储的卡号相同的卡号，以及与卡号相对应的转向方向。本实用新型使送药流程更加自动化，能够实现自动取放药物，提高送药流程的效率，减少医疗人员的工作量，提高医疗物流的效率和安全性。

Description

自动送药智能机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，具体是一种自动送药智能机器人，属于智能控制技术领域。

背景技术

随着我国医疗事业的发展，医疗人员的工作量在不断增加。目前送药机器人已投入应用于部分医院的送药工作中，然而其仍需要人工来装卸药品，未能实现更高自动化，且在核医学科或者是使用放射性药物的科研院所，人工运送放射性药物过程中与其接触会造成辐射损伤。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种自动送药智能机器人，能够自动装卸、并运送药物，无需人工装卸、运送药物，自动化程度高。

本实用新型涉及一种自动送药智能机器人，包括

移动单元，包括电机驱动模块、车体、车轮、机械臂，车体内部设有车架，电机驱动模块安装在车架上，车体车身底部两侧安装有用于带动车体移动的车轮，车体底部安装有驱动车轮转动的电机，电机与电机驱动模块电连接；

机械臂，安装在车体车头上；

感应单元，包括超声模块、红外循迹模块和射频识别模块，超声模块安装在车体车头前部，红外循迹模块安装在车头底部，射频识别模块安装在车体车身底部；

传输单元，包括无线发送模块和无线接收模块，无线发送模块通过无线信号与无线接收模块连接，无线接收模块安装在车体顶部上；

还包括控制单元，电源模块，与红外循迹模块相配合的轨道，以及安装在轨道上的初始位置识别卡、拿药位置识别卡、房间号识别卡、转向识别卡和放药位置识别卡，上述五种识别卡均存储有卡号；

控制单元，包括总控制模块和舵机驱动模块；总控制模块，与电机驱动模块电连接，内部存储有与识别卡内存储的卡号相同的卡号，以及与卡号相对应的转向方向，用于接收无线接收模块传送的指令信号，并根据接收到的指令控制舵机驱动模块和电机驱动模块工作，用于接收超声模块、红外循迹模块和射频识别模块传送的电信号；舵机驱动模块，与总控制模块电连接，用于根据接收到的指令控制机械臂工作；电源模块与电机驱动模块电连接，安装在车体内部。

优选地，红外循迹模块设有两个，分别用于检测左方和右方是否偏离轨道，红外循迹模块包括红外发射管和红外接收管，红外发射管用于发射红外线，红外接收管用于接收红外线，轨道表面为黑色。

优选地，总控制模块为arduino控制板，无线发送模块为蓝牙传送模块，无线接收模块为蓝牙接收模块。

进一步，还包括安装在车体顶部前方、用于增加供电端口的扩展板，扩展板与总控制模块电连接。

优选地，电源模块为12V可充电移动电源。

与现有技术相比，本实用新型送药机器人结构采用模块化设计，便于拆卸、修理和功能的扩展；采用机械臂取放药品，降低了工作人员接触放射性药物等潜在危险性物品的几率；配合避障、循迹和射频识别等功能，解决了医院中物流实现自动化的问题，使送药流程更加自动化，实现了自动取放药物，提高了送药流程的效率，减少了医疗人员的工作量和医院的人工成本、人力资源，提高了医疗物流的效率和安全性。本送药机器人可应用于各大医院核医学科和科研院所运送放射性药品，也可应用于医院中手术室的手术器械运送、病区的药物配送等具有放射性场合的药物运输，尤其适用于辐射环境，有效地降低了对工作人员的损伤。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为工作流程路线示意图；

图中：2.机械臂，4.arduino控制板，5.电机驱动模块，6.蓝牙接收模块，7.超声模块，8.红外循迹模块，9.射频识别模块，10.12V可充电移动电源，11.舵机驱动模块，12.车体，13.车轮，14.电机，15.拿药位置识别卡，16.房间号识别卡，17.转向识别卡，18.药品载物台，19.放药位置识别卡，20.初始位置识别卡，21.轨道，22.房间。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型涉及一种自动送药智能机器人，包括

移动单元，包括电机驱动模块5、车体12和车轮13，车体12内部安装有车架，电机驱动模块5安装在车架上，车体12车身底部两侧安装有用于带动车体12移动的车轮13，车体12底部安装有驱动车轮13转动的电机14，电机14与电机驱动模块5电连接；

机械臂2，安装在车体12车头上，用于拿放药品；

感应单元，包括超声模块7、红外循迹模块8和射频识别模块9，超声模块7安装在车体12车头前部，红外循迹模块8安装在车头底部，射频识别模块9安装在车体12车身底部；

传输单元，包括蓝牙发送模块和蓝牙接收模块6，蓝牙发送模块通过无线信号与蓝牙接收模块6连接，蓝牙接收模块6安装在车体12顶部上；

还包括控制单元，电源模块，与红外循迹模块8相配合的轨道21，以及安装在轨道21上的初始位置识别卡20、拿药位置识别卡15、房间号识别卡16、转向识别卡17和放药位置识别卡19，上述五种识别卡内均存储有卡号；

控制单元，包括安装在车体12顶部后方的arduino控制板4和顶部前方的舵机驱动模块11；arduino控制板4与电机驱动模块5电连接，内部存储有与识别卡内存储的卡号相同的卡号，以及与卡号相对应的转向方向，用于接收蓝牙接收模块6传送的指令信号，并根据接收到的指令控制电机驱动模块5和舵机驱动模块11工作；用于接收超声模块7、红外循迹模块8和射频识别模块9传送的电信号；舵机驱动模块11与arduino控制板4电连接，用于根据接收到的指令信号控制机械臂2动作；电源模块10，采用12V可充电移动电源，与电机驱动模块5电连接，安装在车体12内部，可以独立拆卸，方便检查和充电。

电源模块与电机驱动模块电连接，电机驱动模块与总控制模块电连接，用于为移动单元、机械臂2、感应单元、传输单元、控制单元提供电源，

红外循迹模块8设有两个，分别用于检测车体12左方和右方是否偏离轨道21，红外循迹模块8包括红外发射管和红外接收管，红外发射管用于发射红外线，红外接收管用于接收红外线，轨道21表面为黑色。当车体12正常沿着轨道21行驶时，红外发射管发射的红外线被黑色的轨道21吸收，红外接收管接收不到反射的红外线；而当车体12有一侧偏离轨道21时，相应一侧的红外发射管发出的红外线被反射回来，被红外接收管接收，偏离轨道21一侧的红外循迹模块8将信号传送给arduino控制板4，arduino控制板4调整车体12向偏离的相反方向，即向轨道21方向调整，使车体12调整到正常轨道21行驶，arduino控制板4通过电机驱动模块5控制一侧车轮13前转，一侧车轮13倒转实现方向调整(左轮前进，右轮后退实现向右方向调整；右轮前进，左轮后退实现向左方向调整)。

使用前，需要先铺设送药机器人所要行驶的轨道21，轨道21上贴有拿药位置识别卡15、房间号识别卡16、转向识别卡17和放药位置识别卡19；在拿药位置识别卡15和放药位置识别卡19一侧放置药品载物台18，贴有房间号识别卡16的位置，均铺设有分支轨道21，该分支轨道21通往房间号识别卡16对应的房间22内的药品载物台18，房间22内药品载物台18处的轨道21上贴有放药位置识别卡19，射频识别模块9读取到放药位置识别卡19，将卡号信息传送给arduino控制板4，arduino控制板4控制舵机驱动模块11，舵机驱动模块11控制机械臂2执行放药动作，将药品放置在药品载物台18上。

转向识别卡17用于指导送药机器人转向，在轨道21的拐角处均贴有转向识别卡17，射频识别模块9读取到转向识别卡17，将卡号信息传送给arduino控制板4，arduino控制板4根据接收到的卡号信息判断出转向方向，从而通过电机驱动模块5控制一侧车轮13前转，一侧车轮13倒转实现转向(左轮前进，右轮后退实现向右旋转；右轮前进，左轮后退实现向左旋转)。

如图3所示，轨道21铺设好后，将本送药机器人放置在轨道21的初始位置，机械臂2初始状态抬起并前爪张开，使用者通过蓝牙发送模块向送药机器人的蓝牙接收模块6发送启动指令和指定房间号指令，蓝牙接收模块6将接收到的指令传送至arduino控制板4，arduino控制板4控制电机驱动模块5工作，驱动电机14带动车轮13转动，使送药机器人从初始位置开始向前行走。同时，利用红外循迹模块8使车体12沿铺设的轨道21前进，在行进过程中，当射频识别模块9读取到药品位置识别卡15时，将识别到的卡号传送给arduino控制板4，arduino控制板4通过电机驱动模块5控制车体12停下，通过舵机驱动模块11驱动机械臂2拿取药物，机械臂2先向右转动，然后下降至药品载物台18位置，前爪闭合拿药后慢慢抬起，向左转动回复原来位置并保持不动，车体12继续前进。当射频识别模块9读取到房间号识别卡16时，将读取的卡号传送给arduino控制板4，arduino控制板4接收到房间号信息判断出对应的转向方向，同时判断接收的房间号信息是否与接收到的指定房间号一致，若一致，则arduino控制板4根据判断出的转向方向，通过电机驱动模块5控制一侧车轮13前转，一侧车轮13倒转实现相应的转向(左轮前进，右轮后退实现向右旋转；右轮前进，左轮后退实现向左旋转)，沿分支轨道21进入房间22，当射频识别模块9读取到放药位置识别卡19，将卡号传送给arduino控制板4，arduino控制板4控制车体12停下，说明到达药品载物台18，然后arduino控制板4向舵机驱动模块11发送放药的指令，舵机驱动模块11接收到指令后，控制机械臂2先向右转动，然后机械臂2慢慢下降至药品载物台18高度处，慢慢张开前爪将药品放到药品载物台18上，放置完成后机械臂2抬起，再向左转动回复原位。车体12执行完放药操作后返回，射频识别模块9读到转向识别卡17时，将识别到的卡号信息传送给arduino控制板4，arduino控制板4根据接收到的卡号，判断出对应的转向方向，通过电机驱动模块5控制一侧车轮13前转，一侧车轮13倒转实现相应的转向，继续沿轨道21行进，途中在转向识别卡17处转向，直至返回初始位置处读到初始位置识别卡20后由arduino控制板4通过电机驱动模块5控制小车停下待命，准备下一次运送。

送药机器人行进过程中，通过超声模块7实现自由避障功能，当有人员或异物阻挡前进路线时，超声模块7将信号传送给arduino控制板4，通过电机驱动模块5控制小车停下，待人员离开或异物被移走后再前进，避免药品洒落。此外，射频识别模块9读取识别卡过程中，若读取到蓝牙发送模块发送的指定房间号，则相应转向进入对应的房间22，若不是，则继续前进，直到读取到蓝牙发送模块发送的指定房间号。机械臂2、红外循迹模块8、超声模块7、蓝牙接收模块6可独立拆卸，方便检查故障、修理和替换；电机驱动模块5安装在车体12内的车架上，起到一定的保护作用，保障了车体12的可动性不受破坏，电机驱动模块5控制电机14工作，电机14带动车轮13转动，使送药机器人行走，arduino控制板4通过控制电机驱动模块5工作或停止工作，实现了控制送药机器人前进或停止。

Claims (5)

1.一种自动送药智能机器人，其特征在于，包括

移动单元，包括电机驱动模块、车体、车轮、机械臂，车体内部设有车架，电机驱动模块安装在车架上，车体车身底部两侧安装有用于带动车体移动的车轮，车体底部安装有驱动车轮转动的电机，电机与电机驱动模块电连接；

机械臂，安装在车体车头上；

感应单元，包括超声模块、红外循迹模块和射频识别模块，超声模块安装在车体车头前部，红外循迹模块安装在车头底部，射频识别模块安装在车体车身底部；

传输单元，包括无线发送模块和无线接收模块，无线发送模块通过无线信号与无线接收模块连接，无线接收模块安装在车体顶部上；

还包括控制单元，电源模块，与红外循迹模块相配合的轨道，以及安装在轨道上的初始位置识别卡、拿药位置识别卡、房间号识别卡、转向识别卡和放药位置识别卡，上述五种识别卡内均存储有卡号；

控制单元，包括总控制模块和舵机驱动模块；总控制模块，内部存储有与识别卡内存储的卡号相同的卡号，以及与卡号相对应的转向方向，用于接收无线接收模块传送的指令信号，并根据接收到的指令控制舵机驱动模块和电机驱动模块工作，用于接收超声模块、红外循迹模块和射频识别模块传送的电信号；舵机驱动模块，用于根据接收到的指令控制机械臂工作；电源模块与电机驱动模块电连接，安装在车体内部。

2.根据权利要求1所述的一种自动送药智能机器人，其特征在于，红外循迹模块设有两个，分别用于检测左方和右方是否偏离轨道，红外循迹模块包括红外发射管和红外接收管，红外发射管用于发射红外线，红外接收管用于接收红外线，轨道表面为黑色。

3.根据权利要求1所述的一种自动送药智能机器人，其特征在于，总控制模块为arduino控制板，无线发送模块为蓝牙传送模块，无线接收模块为蓝牙接收模块。

4.根据权利要求1所述的一种自动送药智能机器人，其特征在于，还包括安装在车体顶部前方、用于增加供电端口的扩展板，扩展板与总控制模块电连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动送药智能机器人，其特征在于，电源模块为12V可充电移动电源。

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