CN112223315A

CN112223315A - 一种送药机器人

Info

Publication number: CN112223315A
Application number: CN202011164464.8A
Authority: CN
Inventors: 金欣; 柳京; 覃梦洁; 郭逸群
Original assignee: Union Hospital Tongji Medical College Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Tongji Medical College of Huazhong University of Science and Technology; Union Hospital Tongji Medical College Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2021-01-15

Abstract

本发明涉及智能机器人技术领域，公开了一种送药机器人，包括AGV小车，所述AGV小车的顶部固定安装有旋转机构，所述AGV小车的两侧均固定安装有防撞机构，所述旋转机构的转动端固定安装有存药箱，所述存药箱的内部固定安装有隔板，所述存药箱的内部通过隔板分割为两个存储腔。本发明能直接让药房与病人对接，减少患者奔波，有利于医院的使用，且该送药机器人能够自动搭乘医院电梯，扩大了送药范围，有利于提升实用价值。

Description

一种送药机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种送药机器人。

背景技术

现在医院住院部每天早晨护士都有一个工作环节，就是把医生为病人配的药送到病人手上，往往都是拖着一个送药车，里面放着各病床的药物，既辛苦又容易出错。

针对上述问题，公开号CN107126326A的发明专利公开了一种送药机器人，通过视觉机构和语音机构，及各病床带编号的特定感应器，自动送出该病床的药物，并报出该病床号的主人姓名，所送药物品名。但是该送药机器人仅具有移动功能，无法实现自动导航功能，同时不适用于多楼层的病房，无法实现自动乘坐电梯到达指定楼层的功能，仅适用于单楼层的使用，患者拿药过程也存在易拿错药物的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种送药机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种送药机器人，包括：

AGV小车；

旋转机构，其固定安装在AGV小车的顶部；

防撞机构，其固定安装在AGV小车的两侧；

存药箱，其固定安装在旋转机构的转动端上，且其一侧设置有硅钢片；

隔板，其固定安装在所述存药箱的内部，所述存药箱的内部通过隔板分割为两个存储腔，其中一个所述存储腔相对的内壁上均固定安装半导体制冷片，另一个所述存储腔相对的内壁上均固定安装有半导体制热片；

两个温度传感器，其分别固定安装在存药箱的内顶壁和隔板的底部；

LED温度显示屏，所述LED温度显示屏固定安装在存药箱的一侧，且与温度传感器信号连接；

两个放置架，其固定安装在存药箱的内部，其中一个所述放置架与存药箱的内底壁固定连接，另一个所述放置架与隔板的顶部固定连接所述放置架由架体和多个放置板组成，所述放置板的正面设置有提示灯，所述放置板顶部的中心位置设置有重力传感器；

PCL控制器，所述PCL控制器固定安装在存药箱的顶部，所述提示灯和重力传感器均与PCL控制器信号连接；

封闭门，其铰接设置在所述存药箱的正面，且其上设置有门禁控制器，所述封闭门一侧安装有一对电磁铁，所述电磁铁与所述门禁控制器电性连接；

支撑杆，其固定安装在存药箱的顶部，且其上固定设置有扫描枪，所述扫描枪与门禁控制器信号连接；

电动伸缩杆，其固定安装在AGV小车的顶部，且其伸缩端固定设置有安装板，所述安装板顶部设置有第一摄像头，所述安装板一侧固定安装有电动滑轨，所述电动滑轨上对应设置有滑块，所述滑块上设置有安装壳，所述安装壳上安装有驱动电机和第二摄像头，所述安装壳内部设置有套筒，所述套筒内部配合设置有螺纹杆，所述螺纹杆上固定设置有从动伞齿，所述驱动电机的驱动端上固定设置有主动伞齿，所述主动伞齿与所述从动伞齿啮合连接；

图像处理器，其固定安装在存药箱的一侧，所述第一摄像头与第二摄像头均与图像处理器信号连接。

优选的是，所述防撞机构包括减震筒、挡板、滑杆、压缩弹簧、防撞板和防撞垫。

优选的是，所述旋转机构包括旋转电机、主动齿轮、转杆、从动齿轮、转盘和限位杆。

优选的是，所述存药箱的内部固定安装有两个蜂鸣器，其中一个所述蜂鸣器位于存药箱的内顶壁上，另一个所述蜂鸣器位于隔板的底面上，所述蜂鸣器与重力传感器信号连接。

优选的是，所述封闭门的正面固定安装有扬声器，所述存药箱的一侧固定安装有红外测距仪，所述红外测距仪与扬声器信号连接。

优选的是，所述存药箱的一侧固定安装有防护壳，所述防护壳的内部固定安装有蓄电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用机器人配送的方式，节约了工作时间，减少了核对流程，直接药房与病人对接，减少患者奔波，提高就医体验，送药过程速度快。

2、通过存药箱、隔板、放置架和封闭门的配合使用达到药品分类存放的效果，使机器人具备储存的功能，通过半导体制冷片、半导体制热片和控温开关的配合使用可对存药箱内部的存放温度进行调节，从而有利于部分特殊药品的存储。

3、利用PLC控制器结合图像处理器以及旋转机构和扫描枪等实现了机器人自动搭乘电梯的功能，有利于扩大送药机器人的送药范围。

附图说明

图1为本发明提出的一种送药机器人的正视结构示意图；

图2为本发明提出的一种送药机器人的正视方向的剖面结构示意图；

图3为本发明提出的一种送药机器人中防撞机构的结构示意图；

图4为图2中A处的结构放大图。

图中：1、AGV小车；2、旋转机构；201、旋转电机；202、主动齿轮；203、转杆；204、从动齿轮；205、转盘；206、限位杆；3、防撞机构；301、减震筒；302、挡板；303、滑杆；304、压缩弹簧；305、防撞板；306、防撞垫；4、存药箱；5、隔板；6、放置架；7、提示灯；8、重力传感器；9、温度传感器；10、LED温度显示屏；11、控温开关；12、半导体制冷片；13、半导体制热片；14、蜂鸣器；15、防护壳；16、蓄电池；17、PCL控制器； 18、支撑杆；19、扫描枪；20、电动伸缩杆；21、安装板；22、第一摄像头； 23、红外测距仪；24、图像处理器；25、电动滑轨；26、滑块；27、安装壳； 28、驱动电机；29、第二摄像头；30、螺纹杆；31、从动伞齿；32、主动伞齿；33、套筒；34、封闭门；35、门禁控制器；36、扬声器；37、硅钢片； 38、电磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

如图1-4所示，本发明提供一种送药机器人，包括AGV小车1，AGV 小车1的顶部固定安装有旋转机构2，AGV小车1的两侧均固定安装有防撞机构3，旋转机构2的转动端固定安装有存药箱4，存药箱4的内部固定安装有隔板5，存药箱4的内部通过隔板5分割为两个存储腔，其中一个存储腔相对的内壁上均固定安装半导体制冷片12，另一个存储腔相对的内壁上均固定安装有半导体制热片13，存药箱4的内顶壁和隔板5的底部均固定安装有温度传感器9，存药箱4的一侧固定安装有LED温度显示屏10，LED温度显示屏10上固定安装有控温开关11，控温开关11分别与半导体制冷片12和半导体制热片13电性连接，LED温度显示屏10和温度传感器9信号连接，存药箱4的内部固定安装有两个放置架6。

其中一个放置架6与存药箱4的内底壁固定连接，另一个放置架6与隔板5的顶部固定连接，放置架6由架体和多个放置板组成，每个放置板的正面均固定安装有提示灯7，每个放置板顶部的中心位置处均固定安装有重力传感器8，存药箱4的顶部固定安装有PCL控制器17，提示灯7和重力传感器 8均与PCL控制器17信号连接，存药箱4的正面铰接有封闭门34，封闭门 34上固定安装有门禁控制器35，封闭门34的一侧对称安装有两个电磁铁38，电磁铁38与门禁控制器35电性连接，存药箱4的一侧对称安装有两个与电磁铁38磁性相吸的硅钢片37。

存药箱4的顶部固定安装有支撑杆18，支撑杆18上固定安装有扫描枪 19，扫描枪19与门禁控制器35信号连接，AGV小车1的顶部固定安装有电动伸缩杆20，电动伸缩杆20的伸缩端固定安装有安装板21，安装板21的顶部固定安装有第一摄像头22，安装板21的一侧固定安装有电动滑轨25，电动滑轨25上滑动连接有滑块26，滑块26上固定安装有安装壳27，安装壳27 上固定安装有驱动电机28和第二摄像头29，安装壳27的内部滑动连接有套筒33，安装壳27的内部转动连接有螺纹杆30。

套筒33的内部开设有与螺纹杆30配合使用的螺纹盲孔，螺纹杆30上固定安装有从动伞齿31，驱动电机28的驱动端延伸至安装壳27内部并固定安装有主动伞齿32，主动伞齿32与从动伞齿31啮合连接，存药箱4的一侧固定安装有图像处理器24，第一摄像头22与第二摄像头29均与图像处理器24 信号连接，电动伸缩杆20、图像处理器24、电动滑轨25、驱动电机28均与PCL控制器17信号连接。

其中，防撞机构3包括减震筒301、挡板302、滑杆303、压缩弹簧304、防撞板305和防撞垫306，减震筒301的内部滑动连接有挡板302，挡板302 的顶部固定安装有滑杆303，挡板302的底部固定安装有压缩弹簧304，压缩弹簧304的底端与减震筒301的内底壁固定连接，滑杆303的顶部固定安装有防撞板305，防撞板305的顶部固定安装有防撞垫306，通过减震筒301、挡板302、滑杆303、压缩弹簧304、防撞板305和防撞垫306的配合使用，当AGV小车1受到冲击时，通过防撞垫306能够有效的分散冲击力，同时通过减震筒301内部的压缩弹簧304提供缓冲，避免了AGV小车1在运输的过程中受到冲击时容易发生损坏的情况，可达到了加强机器人防撞性能的效果。

其中，旋转机构2包括旋转电机201、主动齿轮202、转杆203、从动齿轮204、转盘205和限位杆206，AGV小车1的顶部转动连接有转杆203，转杆203上固定安装有从动齿轮204，转杆203的顶部固定安装有转盘205，AGV 小车1的顶部固定安装有旋转电机201，旋转电机201的驱动端固定安装有主动齿轮202，主动齿轮202与从动齿轮204啮合连接，转盘205的底部固定安装有两个限位杆206，AGV小车1的顶部开设有供限位杆206相适配的滑槽，通过旋转电机201驱动主动齿轮202转动，通过主动齿轮202与从动齿轮204 的啮合使从动齿轮204转动，通过从动齿轮204带动转杆203转动，通过转杆203带动转盘205转动，通过转盘205带动存药箱4转动，从而实现了机器人的转动，通过限位杆206与滑槽的配合对转盘205的转动进行限位，使机器人的转动更加稳定。

其中，存药箱4的内部固定安装有两个蜂鸣器14，其中一个蜂鸣器14位于存药箱4的内顶壁上，另一个蜂鸣器14位于隔板5的底面上，蜂鸣器14 与重力传感器8信号连接，当医护人员将不同病人药品分别放置在放置架6 上的放置板上后，重力传感器8检测到药品的重量使重力传感器8处于运行状态，当机器人到达患者床旁，患者将腕带上二维码提供给机器人扫描，核对无误后相对应的重力传感器8处于关闭状态，当病人误取到别人的药品时重力传感器8检测不到物品的重量后发出信号给蜂鸣器14，通过蜂鸣器14发出警报提示病人取药错误，避免病人取错药品的情况。

其中，封闭门34的正面固定安装有扬声器36，存药箱4的一侧固定安装有红外测距仪23，红外测距仪23与扬声器36信号连接，当AGV小车1在移动的过程中利用红外测距仪23检测前方是否有行人，当红外测距仪23检测到行人时，红外测距仪23将检测的信号传递给扬声器36，扬声器36发出警示声提醒行人避让，避免机器人与行人之间发生碰撞，同时当机器人移动至病房门口时，通过红外测距仪23可以检测病房的房门是否关闭，当病房的房门关闭时，由红外测距仪23的检测并将信号传递至扬声器36，利用扬声器 36发出警示声提示病房内人员前来开门。

其中，存药箱4的一侧固定安装有防护壳15，防护壳15的内部固定安装有蓄电池16，通过蓄电池16为机器人的运行提供电力，通过防护壳15对蓄电池16进行防护，避免蓄电池16暴露在机器人外部没有任何安全保障，容易被灰尘、污水或者飞溅物侵入导致电器短路的问题，延长了蓄电池16的使用寿命。

本发明中，使用前首先将医院的路线和楼层信息编程至AGV小车1 内部的自动导航***内，通过AGV小车1内部的自动导航***能够沿规定的导航路径行驶，通过AGV小车1的自动行驶实现机器人的自动行驶的效果，当药房接收到送药讯息后，将指令发送给AGV小车1，当AGV小车1接收到信号后自动行驶至药房处，当AGV小车1接收到到达病房处的信号后停止行驶，医护人员将药房的二维码提供给扫描枪19扫描，扫描枪19将扫描信息传递给门禁控制器35。

当门禁控制器35确定扫描无误后门禁控制器35控制电磁铁38断电，使硅钢片37与电磁铁38的磁性相吸状态分离，此时封闭门34处于可开启的状态，开启封闭门34将药品放置在存药箱4内部的放置架6上，通过控温开关11可控制半导体制冷片12的制冷和半导体制热片13的制热，可对存药箱4 内部的存储温度进行调节，通过温度传感器9和LED温度显示屏10的配合便于对存药箱4内部的温度进行检测和显示；

放置完成后关闭封闭门34，将需要送达的病房和病床的信息输送至门禁控制器35内，并按下门禁控制器35上的存储按钮，门禁控制器35接收到存储信号后对电磁铁38供电，使硅钢片37与电磁铁38磁性相吸，按下存放按钮同时发出存放完成信号，当AGV小车1接收到存放完成信号后，向病房行驶，当AGV小车1移动至电梯旁时，AGV小车1停止移动，通过PCL控制器17控制电动伸缩杆20升缩，并同时控制电动滑轨25启动，使滑块26在电动滑轨25上水平滑动，通过第一摄像头22和第二摄像头29的配合寻找电梯的开门按钮，当第一摄像头22和第二摄像头29寻找到电梯的开门按钮后，发出信号给图像处理器24，当图像处理器24接收到信号后将信号发生给PCL 控制器17，通过PCL控制器17控制电动伸缩杆20和电动滑轨25停止；

通过第二摄像头29观察开门按钮是否亮红灯，当开门按钮未亮红灯时 PCL控制器17控制驱动电机28启动，通过驱动电机28驱动主动伞齿32正向转动，通过主动伞齿32带动从动伞齿31转动，从动伞齿31的转动带动螺纹杆30转动，使套筒33向前移动，使套筒33从安装壳27的内部滑出，通过套筒33按下电梯开门按钮，当开门按钮红灯亮起时第二摄像头29将信号传递给图像处理器24，图像处理器24将信号传递给PCL控制器17，此时PCL 控制器17控制驱动电机28的驱动端反向转动，使套筒33回缩至安装壳27 的内部，通过红外测距仪23检测电梯门是否开启，当红外测距仪23检测到电梯门开启后AGV小车1将会行驶至电梯箱内；

当AGV小车1行驶至电梯箱内后，PCL控制器17控制旋转机构2旋转，使第一摄像头22正对电梯楼层按钮，再次通过第一摄像头22和第二摄像头 29寻找需要送达的楼层，寻找到后将信号传递给图像处理器24，图像处理器 24再将信号传递给PCL控制器17，再次通过PCL控制器17控制套筒33伸出按下需要到达的楼层，到达楼层后AGV小车1根据导航***行驶至患者床旁，患者将腕带上的二维码提供给扫描枪19扫描，核对无误后电磁铁38和硅钢片37磁性相吸分离，此时患者可开启封闭门34，当封闭门34开启后，根据扫描的患者二维码信号传递给PCL控制器17，PCL控制器17接收到患者的二维码信息后，相应位置的提示灯7闪烁提示，提示患者需要的药品在区域，病人根据提示灯7的提示将存储在存药箱4内部的相对应的药品取出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种送药机器人，其特征在于，包括；

AGV小车；

旋转机构，其固定安装在AGV小车的顶部；

防撞机构，其固定安装在AGV小车的两侧；

2.根据权利要求1所述的一种送药机器人，其特征在于，所述防撞机构包括减震筒、挡板、滑杆、压缩弹簧、防撞板和防撞垫。

3.根据权利要求1所述的一种送药机器人，其特征在于，所述旋转机构包括旋转电机、主动齿轮、转杆、从动齿轮、转盘和限位杆。

4.根据权利要求1所述的一种送药机器人，其特征在于，所述存药箱的内部固定安装有两个蜂鸣器，其中一个所述蜂鸣器位于存药箱的内顶壁上，另一个所述蜂鸣器位于隔板的底面上，所述蜂鸣器与重力传感器信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种送药机器人，其特征在于，所述封闭门的正面固定安装有扬声器，所述存药箱的一侧固定安装有红外测距仪，所述红外测距仪与扬声器信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种送药机器人，其特征在于，所述存药箱的一侧固定安装有防护壳，所述防护壳的内部固定安装有蓄电池。