一种取药配送一体化机器人系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种取药配送一体化机器人系统，该系统由配送药机器人

【技术实现步骤摘要】
一种取药配送一体化机器人系统


[0001]本技术涉及机器人领域，尤其涉及一种取药及配送机器人系统领域
。

技术介绍

[0002]医院药房负责院内门诊患者药物调配和发放工作，药物调配和发放正确性直接影响到患者用药安全
。
然而，药房人员工作量大，患者在叫号后排队等候取药时间长，在业务繁忙时，工作人员的疏忽还可能导致配药错误
、
发放错误等工作失误，严重影响医患关系，造成不良影响
。
全自动立库式取药系统因价格高昂
、
与人工配药取药相比性价比不高而仅被国内少数三甲医院
、
高端门诊采用；而对自动化配药有最大需求的高就诊量
、
高发药量的基层门诊药房却仍处于传统的人工运营模式，即使有部分智能机器人，大多也只具备取药或者送药的单一功能，发药系统部分环节仍需人工操作
。
[0003]针对大型药房自动化取药的立体药库建设成本极高
、
改造工程大的问题，本专利技术设计一款集配取
、
送药功能于一体的机器人系统，该机器人可快速响应病人的按处方取药需求，在无人值守
、
无人工辅助操作的情况下，可完成接收西药处方
、
精准配药和送药至窗口的全过程，有益于减轻医护人员工作负担，提高医院工作效率，给患者更及时和准确的服务
。
与引入大型立库式药房相比，本专利技术在实现配药送药全过程自动化的同时，可对现有中小型药房进行简单改造后投入使用，极大地降低了建设成本
。

技术实现思路

[0004]本技术解决的技术问题是提供一种取药配送一体化机器人系统，其主要包括：配送药机器人
、
发药窗口
、
药架以及循迹线
。
[0005]本专利设定沿药架长度
、
高度和深度
(
宽度
)
方向分别为
X、Y、Z
轴方向
。
[0006]所述配送药机器人包括
AGV
车体
、
取药机械臂
、
升降装置及旋转药品斗
。
[0007]所述
AGV
车体外壳底部装有锂电池
、
驱动板
、
多个灰度循迹传感器
、
四个对称分布的麦克纳姆轮
、
四个麦克纳姆轮步进电机以及
RFID
标签读取器；麦克纳姆轮步进电机安装在外壳内部，其输出轴端与麦克纳姆轮连接，实现机器人在工作空间中的移动与定位
。
[0008]优选的是，配送药机器人采用麦克纳姆轮，前后左右运动灵活，可实现全方位移动
。
[0009]优选的是，灰度循迹传感器与循迹线配合使用，灰度循迹传感器用于识别药房地面的循迹线并向驱动板发送信号，车体循迹行进，确保
AGV
车体能够高效
、
准确地完成取送药任务
。
[0010]优选的是，
AGV
车体底部装有
RFID
标签读取器，通过识别循迹线上预先贴好的带有药架序号信息的
RFID
标签，为机器人提供药架的定位信息，同时确认药架序号是否正确，确保配送药机器人能精确到达正确药架的定位点处
。
采用
RFID
技术，读取速度较快，储存信息随时可改，使用方便，安全可靠
。
[0011]所述升降装置包括圆盘平台
、
滚珠丝杆
、
丝杆滑块
、
药斗支撑座
、
升降步进电机
、
升
降导轨
、
以及顶板，升降装置固定于
AGV
车体和顶板之间
。
[0012]优选的是，升降步进电机安装在外壳内部
。
[0013]优选的是，丝杆滑块与圆盘平台通过螺栓固定连接，升降步进电机控制丝杆滑块带动圆盘平台沿
Y
轴上下移动
。
[0014]优选的是，药斗支撑座与圆盘平台固定连接，用于支撑放置药斗；圆盘平台带动取药机械臂和旋转药品斗进行升降运动
。
[0015]所述取药机械臂中的齿条与凹槽导轨固定连接，导轨座固定于圆盘平台上方，齿轮步进电机输出轴与齿轮连接，带动齿条连同凹槽导轨在导轨座上滑动，从而实现取药机械臂在
Z
轴方向上的移动
。
[0016]优选的是，电动吸盘固定安装在齿条的最前端
。
电动吸盘上装有激光测距传感器，当取药机械臂取药时，激光测距传感器测量到药盒表面的距离
d
，将数据反馈至电路板，通过与预设距离
d0作比较以判别吸盘与药盒接触与否，
d0为吸盘接触药盒产生形变时传感器与药盒表面的距离，进而电路板
(145)
控制电动吸盘
(121)
抓取药品；当取药机械臂退回到归零位置时，电动吸盘断电，药品落入旋转药品斗内
。
[0017]更优选的是，电动吸盘上对角装有两个吸盘，当药品盒较大时，两个吸盘同时抓取，而药品盒较小时，左下角的吸盘可单独进行抓取工作
。
[0018]优选的是，圆盘平台上表面前端装有双目摄像头，用于抓取药品前识别确认药品及药品精确位置定位
。
当药品位置摆放有偏差或在吸取过程中有移动时，微调
AGV
车体移动进行
X
轴精定位
、
微调升降步进电机使取药机械臂进行
Y
轴精定位，此时电动吸盘正对所需药品
。
[0019]优选的是，电动吸盘到药斗底部的距离为不损坏药品的安全高度；
[0020]所述旋转药品斗包括药斗
、
药斗步进电机
、
小齿轮
、
大齿轮
、
电路板
、RFID
标签读取器；药斗分为
N
格，放置在药斗支撑座上方
。
[0021]优选的是，药斗分为2‑4格，用于依据指令抓取2‑4个患者的药方
。
[0022]优选的是，圆盘平台的下表面安装药斗步进电机，电机轴连接一小齿轮作为主动轮，药斗内圈装有大齿轮，大齿轮与小齿轮内啮合，通过小齿轮带动大齿轮转动，从而带动药斗转动，实现取药时不同药方的切换；电路板安装在圆盘平台下表面，电路板上设有无线通讯模块，用于药品位置
、
路径信息的上传，以及与医院处方管理系统连接获取处方，在取药完成时在发药窗口屏幕显示以提醒患者取药的程序控制
。
[0023]更优选的是，药斗支撑座与药斗之间装有尼龙垫，大大减小了药斗旋转时所受到的阻力和摩擦
。
[0024]优选的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种取药配送一体化机器人系统，其特征在于：主要包括配送药机器人
(1)、
发药窗口
(2)、
药架
(3)、
循迹线
(4)
；所述配送药机器人
(1)
包括
AGV
车体
(11)、
取药机械臂
(12)、
升降装置
(13)
及旋转药品斗
(14)
；所述发药窗口
(2)
兼备发放药物平台及配送药机器人
(1)
充电待机的功能，与医院处方管理系统及控制模块通过无线网络连接；所述药架
(3)
以及药架上的药品都有特定的位置信息，配送药机器人
(1)
可根据处方管理系统给定的取药信息精确定位到相应的位置并完成取药动作；所述循迹线
(4)
依据药架
(3)
的位置和数量以及发药窗口
(2)
位置设定
。2.
根据权利要求1所述的一种取药配送一体化机器人系统，其特征在于：所述
AGV
车体
(11)
主要包括外壳
(111)、
锂电池
(112)、
驱动板
(113)、
多个灰度循迹传感器
(114)、
四个麦克纳姆轮
(116)
以及麦克纳姆轮步进电机
(115)、
第一
RFID
标签读取器
(117)
；外壳
(111)
底部装有锂电池
(112)、
驱动板
(113)、
灰度循迹传感器
(114)、
四个对称分布的麦克纳姆轮
(116)
以及第一
RFID
标签读取器
(117)
；麦克纳姆轮步进电机
(115)
安装在外壳
(111)
内部，其输出轴端与麦克纳姆轮
(116)
连接，实现机器人在工作空间中的移动；灰度循迹传感器
(114)
识别药房地面的循迹线
(4)
并向驱动板
(113)
发送信号，车体循迹行进；第一
RFID
标签读取器
(117)
通过识别循迹线
(4)
上预先贴好的带有药架序号信息的
RFID
标签，为机器人提供药架的位置定位信息，同时确认药架序号是否正确，确保配送药机器人
(1)
能正确到达药架的定位点处
。3.
根据权利要求1所述的一种取药配送一体化机器人系统，其特征在于：所述升降装置
(13)
包括圆盘平台
(131)、
滚珠丝杆
(132)、
丝杆滑块
(133)、
药斗支撑座
(134)、
升降步进电机
(135)、
升降导轨
(136)、
以及顶板
(137)
；升降装置
(13)
固定于
AGV
车体
(11)
上；升降步进电机
(135)
安装在外壳
(111)
内部，丝杆滑块
(133)
与圆盘平台
(131)
通过螺栓固定连接，升降步进电机
(135)
控制丝杆滑块
(133)
带动圆盘平台
(131)
沿
Y
轴上下移动；药斗支撑座
(134)
与圆盘平台
(131)
固定连接，用于支撑放置药斗
(141)
；圆盘平台
(131)
带动取药机械臂
(12)
和旋转药品斗
(14)
进行升降运动
。4.
根据权利要求1所述的一种取药配送一体化机器人系统，其特征在于：所述取药机械臂
(12)
主要包括电动吸盘
(121)、
激光测距传感器
(122)、
凹槽导轨
(123)、
导轨座
(124)、
齿条
(125)、
齿轮
(126)、
齿轮步进电机
(127)、
双目摄像头
(128)
；齿条
(125)
与凹槽导轨
(123)
固定连接，导轨座
(124)
固定于圆盘平台
(131)
上方，电动吸盘
(121)
固定安装在齿条
(125)
的最前端；齿轮步进电机
(127)
输出轴与齿轮
(126)
连接，带动齿条
(125)
连同凹槽导轨
(123)
在导轨座
(124)
上滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹熙，闫俊强，谢鑫，何宏波，罗嘉鹏，刘台平，肖尹刚，张灵，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：新型
国别省市：