一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及物料流通領(lǐng)域，尤其是一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)院藥房盒裝藥物眾多，在取藥人員眾多的情況下，藥房工作進(jìn)度緩慢，為了增加進(jìn)度就必須多加安排醫(yī)務(wù)人員，同時(shí)醫(yī)務(wù)人員在藥房取藥流程繁瑣，在增加人員的同時(shí)就提高了人工成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種人工成本較低、勞動(dòng)強(qiáng)度較小、存取便捷的可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，包括外殼和控制系統(tǒng)，所述外殼內(nèi)設(shè)置有容置腔室，所述容置腔室內(nèi)設(shè)置有用以放置盒裝藥物的貨架和用以抓取盒裝藥物的機(jī)械手，所述外殼上還開(kāi)有用以存取盒裝藥物的存取口，所述存取口與所述容置腔室連通；
[0006]所述控制系統(tǒng)包括機(jī)械控制模塊和人機(jī)交互模塊，所述機(jī)械控制模塊包括機(jī)械控制主控芯片、用于機(jī)械手抓取盒裝藥物的機(jī)械手控制單元、用于掃描盒裝藥物的條形碼掃描模塊，所述機(jī)械控制主控芯片分別與所述機(jī)械手控制單元和所述條形碼掃描模塊連接，所述機(jī)械手控制單元與所述機(jī)械手連接；
[0007]所述人機(jī)交互模塊包括人機(jī)交互控制芯片、用以顯示操作信息的顯示裝置、功能選擇按鍵和智能傳感器，所述人機(jī)交互控制芯片分別與所述顯示裝置、功能選擇按鍵和智能傳感器連接，所述智能傳感器包括用以檢測(cè)盒裝藥物高度和寬度的超聲波傳感器和用以稱量盒裝藥物重量的稱重傳感器，所述機(jī)械控制主控芯片通過(guò)UART與所述人機(jī)交互控制芯片通信連接。
[0008]進(jìn)一步，所述機(jī)械手為四自由度機(jī)械手，所述四自由度機(jī)械手包括用以抓放盒裝藥物的機(jī)械爪、機(jī)械爪控制電機(jī)、X向步進(jìn)電機(jī)、X向滾軸絲杠導(dǎo)軌、X向光軸導(dǎo)軌、Y向步進(jìn)電機(jī)、Y向滾軸絲杠導(dǎo)軌、Y向光軸導(dǎo)軌、Z向步進(jìn)電機(jī)、Z向滾軸絲杠導(dǎo)軌、Z向光軸導(dǎo)軌和360度旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述機(jī)械爪控制電機(jī)的動(dòng)力輸出端與所述機(jī)械爪連接，所述Z向滾珠絲桿導(dǎo)軌的下端安裝在所述Y向滾珠絲桿導(dǎo)軌上并與其形成滑動(dòng)副，所述Y向滾珠絲桿導(dǎo)軌安裝在所述X向滾珠絲桿導(dǎo)軌上并與其形成滑動(dòng)副，所述機(jī)械爪安裝在所述Y向滾珠絲桿導(dǎo)軌上并與其形成滑動(dòng)副，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝在所述Z向滾珠絲桿導(dǎo)軌的下端的底部；
[0009]所述X向滾珠絲桿導(dǎo)軌、所述機(jī)械爪控制電機(jī)、X向步進(jìn)電機(jī)、Y向步進(jìn)電機(jī)、Z向步進(jìn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)均與所述機(jī)械手控制單元連接。
[0010]再進(jìn)一步，所述外殼包括四周的外蒙皮和上蓋板，所述上蓋板安裝在所述外蒙皮的頂部，所述外蒙皮與所述上蓋板和地面之間形成所述容置腔室。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在:人工成本較低、勞動(dòng)強(qiáng)度較小、存取盒裝藥物便捷。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置的原理框圖。
[0014]圖3是圖1的主視圖。
[0015]圖4是圖1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0017]參照?qǐng)D1?圖4，一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，包括外殼I和控制系統(tǒng)，所述外殼I內(nèi)設(shè)置有容置腔室，所述容置腔室內(nèi)設(shè)置有用以放置盒裝藥物的貨架和用以抓取盒裝藥物的機(jī)械手，所述外殼I上還開(kāi)有用以存取盒裝藥物的存取口 101，所述存取口 101與所述容置腔室連通；
[0018]所述控制系統(tǒng)包括機(jī)械控制模塊和人機(jī)交互模塊2，所述機(jī)械控制模塊包括機(jī)械控制主控芯片、用于機(jī)械手抓取盒裝藥物的機(jī)械手控制單元、用于掃描盒裝藥物的條形碼掃描模塊，所述機(jī)械控制主控芯片分別與所述機(jī)械手控制單元和所述條形碼掃描模塊連接，所述機(jī)械手控制單元與所述機(jī)械手連接；
[0019]所述人機(jī)交互模塊2包括人機(jī)交互控制芯片、用以顯示操作信息的顯示裝置202、功能選擇按鍵201和智能傳感器，所述人機(jī)交互控制芯片分別與所述顯示裝置202、功能選擇按鍵201和智能傳感器連接，所述智能傳感器包括用以檢測(cè)盒裝藥物高度和寬度的超聲波傳感器和用以稱量盒裝藥物重量的稱重傳感器，所述機(jī)械控制主控芯片通過(guò)UART與所述人機(jī)交互控制芯片通信連接。
[0020]進(jìn)一步，所述機(jī)械手3為四自由度機(jī)械手，所述四自由度機(jī)械手包括用以抓放盒裝藥物的機(jī)械爪308、機(jī)械爪控制電機(jī)307、X向步進(jìn)電機(jī)304、X向滾軸絲杠導(dǎo)軌303、Y向步進(jìn)電機(jī)301、Y向滾軸絲杠導(dǎo)軌302、Z向步進(jìn)電機(jī)309、Z向滾軸絲杠導(dǎo)軌306、旋轉(zhuǎn)電機(jī)305和機(jī)械手控制裝置，所述機(jī)械爪控制電機(jī)的動(dòng)力輸出端與所述機(jī)械爪連接，所述Z向滾軸絲杠導(dǎo)軌306的下端安裝在所述Y向滾軸絲杠導(dǎo)軌302上并與其形成滑動(dòng)副，所述Y向滾軸絲杠導(dǎo)軌302安裝在所述X向滾軸絲杠導(dǎo)軌303上并與其形成滑動(dòng)副，所述機(jī)械爪308安裝在所述Y向滾軸絲杠導(dǎo)軌302上并與其形成滑動(dòng)副，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)305安裝在所述所述Z向滾軸絲杠導(dǎo)軌306的下端的底部；
[0021]所述X向滾軸絲杠導(dǎo)軌303、所述機(jī)械爪控制電機(jī)307、X向步進(jìn)電機(jī)304、Y向步進(jìn)電機(jī)301、Z向步進(jìn)電機(jī)309和旋轉(zhuǎn)電機(jī)305均與所述機(jī)械手控制單元連接。
[0022]再進(jìn)一步，所述外殼I包括四周的外蒙皮102和上蓋板103，所述上蓋板103安裝在所述外蒙皮102的頂部，所述外蒙皮102與所述上蓋板103和地面之間形成所述容置腔室。
[0023]所述貨架4上設(shè)置有兩個(gè)以上的用以存放盒裝藥物的貨位，所述貨位包括用以放置盒裝藥物的貨板401，所述貨架4還包括橫梁402、立柱403，所述橫梁402與所述立柱403通過(guò)螺栓連接；
[0024]本實(shí)施例中，所述機(jī)械爪308用于將盒裝藥物從貨架4上拿到存取口 101，也能將存取口 101處的盒裝藥物放入到貨架4上；四個(gè)自由度的控制電機(jī)，為實(shí)現(xiàn)定位準(zhǔn)確以及運(yùn)行的安全性，在機(jī)械爪308上裝有無(wú)線傳感器，來(lái)進(jìn)行電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)位置確認(rèn)以及終端設(shè)備運(yùn)行的安全監(jiān)測(cè)，無(wú)線傳感器所感知的信號(hào)均通過(guò)數(shù)字I/O 口被傳遞到控制系統(tǒng)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)則是通過(guò)控制系統(tǒng)讀取的信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制；
[0025]所述顯示裝置202采用了 4吋彩色觸摸屏，屏幕上設(shè)計(jì)可視化界面，方便操作員操作，所述顯示裝置202則是采用人機(jī)輸入的方式，可實(shí)時(shí)顯示在操作者操作過(guò)程或四自由度堆垛存取裝置自行運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生的某些故障，以使工作人員及時(shí)進(jìn)行處理及終端設(shè)備的維護(hù)，當(dāng)然也可實(shí)時(shí)的顯示其它信息，如盒裝藥物的體積、重量等相關(guān)信息，以引導(dǎo)操作者按照流程正確的完成操作；另外，顯示裝置202的一個(gè)重要功能是實(shí)現(xiàn)報(bào)警控制，對(duì)傳感器故障、機(jī)械手故障等進(jìn)行及時(shí)的定位顯示；
[0026]所述功能選擇按鍵位于4吋彩色觸摸屏的下方，用與操作員選擇模式，操作等，所述功能選擇按鍵包括四個(gè)方位鍵、確認(rèn)鍵、返回鍵、復(fù)位鍵、備用按鍵等；機(jī)械控制主控芯片為MSP430單片機(jī)芯片，人機(jī)交互控制芯片為STM32單片機(jī)芯片，MSP430單片機(jī)芯片主要以低功耗為特色，價(jià)格相對(duì)便宜，又由于內(nèi)部源豐富；條形碼掃描模塊用于存放盒裝藥物前通過(guò)掃描條形碼，系統(tǒng)錄入該盒裝藥物信息；人機(jī)交互控制芯片包括語(yǔ)音模塊，所述語(yǔ)音模塊與音箱連接，音箱用于語(yǔ)音提示。
[0027]本實(shí)用新型的工作過(guò)程:在盒裝藥物通過(guò)掃描條形碼完后，經(jīng)過(guò)智能傳感器檢測(cè)以后，盒裝藥物的信息將會(huì)上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)；操作員根據(jù)顯示屏的提示，相應(yīng)地操作功能選擇按鍵，控制系統(tǒng)接收操作員的按鍵操作信號(hào)，并將此信號(hào)提供給控制系統(tǒng)，從而驅(qū)動(dòng)X向步進(jìn)電機(jī)304、Y向步進(jìn)電機(jī)301、Z向步進(jìn)電機(jī)309和旋轉(zhuǎn)電機(jī)305，控制機(jī)械爪308在空間準(zhǔn)確的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)盒裝藥物的準(zhǔn)確抓取和存放，從而使盒裝藥物在本實(shí)用新型上的進(jìn)出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，其特征在于:所述可四自由度堆垛存取盒裝藥物的裝置包括外殼和控制系統(tǒng)，所述外殼內(nèi)設(shè)置有容置腔室，所述容置腔室內(nèi)設(shè)置有用以放置盒裝藥物的貨架和用以抓取盒裝藥物的機(jī)械手，所述外殼上還開(kāi)有用以存取盒裝藥物的存取口，所述存取口與所述容置腔室連通； 所述控制系統(tǒng)包括機(jī)械控制模塊和人機(jī)交互模塊，所述機(jī)械控制模塊包括機(jī)械控制主控芯片、用于機(jī)械手抓取盒裝藥物的機(jī)械手控制單元、用于掃描盒裝藥物的條形碼掃描模塊，所述機(jī)械控制主控芯片分別與所述機(jī)械手控制單元和所述條形碼掃描模塊連接，所述機(jī)械手控制單元與所述機(jī)械手連接； 所述人機(jī)交互模塊包括人機(jī)交互控制芯片、用以顯示操作信息的顯示裝置、功能選擇按鍵和智能傳感器，所述人機(jī)交互控制芯片分別與所述顯示裝置、功能選擇按鍵和智能傳感器連接，所述智能傳感器包括用以檢測(cè)盒裝藥物高度和寬度的超聲波傳感器和用以稱量盒裝藥物重量的稱重傳感器，所述機(jī)械控制主控芯片通過(guò)UART與所述人機(jī)交互控制芯片通信連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，其特征在于:所述機(jī)械手為四自由度機(jī)械手，所述四自由度機(jī)械手包括用以抓放盒裝藥物的機(jī)械爪、機(jī)械爪控制電機(jī)、X向步進(jìn)電機(jī)、X向滾軸絲杠導(dǎo)軌、X向光軸導(dǎo)軌、Y向步進(jìn)電機(jī)、Y向滾軸絲杠導(dǎo)軌、Y向光軸導(dǎo)軌、Z向步進(jìn)電機(jī)、Z向滾軸絲杠導(dǎo)軌、Z向光軸導(dǎo)軌和360度旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述機(jī)械爪控制電機(jī)的動(dòng)力輸出端與所述機(jī)械爪連接，所述Z向滾珠絲桿導(dǎo)軌的下端安裝在所述Y向滾珠絲桿導(dǎo)軌上并與其形成滑動(dòng)副，所述Y向滾珠絲桿導(dǎo)軌安裝在所述X向滾珠絲桿導(dǎo)軌上并與其形成滑動(dòng)副，所述機(jī)械爪安裝在所述Y向滾珠絲桿導(dǎo)軌上并與其形成滑動(dòng)副，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝在所述Z向滾珠絲桿導(dǎo)軌的下端的底部； 所述X向滾珠絲桿導(dǎo)軌、所述機(jī)械爪控制電機(jī)、X向步進(jìn)電機(jī)、Y向步進(jìn)電機(jī)、Z向步進(jìn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)均與所述機(jī)械手控制單元連接。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，其特征在于:所述外殼包括四周的外蒙皮和上蓋板，所述上蓋板安裝在所述外蒙皮的頂部，所述外蒙皮與所述上蓋板和地面之間形成所述容置腔室。
【專利摘要】一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，包括外殼和控制系統(tǒng)，所述外殼內(nèi)設(shè)置有容置腔室，所述容置腔室內(nèi)設(shè)置有用以放置盒裝藥物的貨架和用以抓取盒裝藥物的機(jī)械手，所述外殼上還開(kāi)有用以存取盒裝藥物的存取口，所述存取口與所述容置腔室連通；所述控制系統(tǒng)包括機(jī)械控制模塊和人機(jī)交互模塊，所述機(jī)械控制模塊包括機(jī)械控制主控芯片、用于機(jī)械手抓取盒裝藥物的機(jī)械手控制單元、用于掃描盒裝藥物的條形碼掃描模塊，所述機(jī)械控制主控芯片分別與所述機(jī)械手控制單元和所述條形碼掃描模塊連接，所述機(jī)械手控制單元與所述機(jī)械手連接。本實(shí)用新型提供一種人工成本較低、勞動(dòng)強(qiáng)度較小、存取便捷的可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置。
【IPC分類】B65G1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN204916834
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520444614
【發(fā)明人】鄔航濤, 馬必?zé)? 鄭永力, 周楊建, 曾文韜, 魏月鋒, 李玨輝, 夏航
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日