[發明專利]一種取藥系統、基于其的機器人及控制方法

在審

• 申請號: 202110154838.6
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN113146576A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 周斌;王旭;馮羚青;訾斌;陳兵;杜應流;施長坤
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/10;B25J9/16
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙) 34125
• 代理人: 郭華俊

本發明公開了一種取藥系統、基于其的機器人及控制方法，包括操作臺、移動小車、主體框架、柔索驅動裝置、導向滑輪組、柔索和動平臺抓手等。此取藥機器人針對醫院的人工窗口取藥情景，以盒裝藥品為對象，操作臺通過無線通訊模塊將待取藥品信息發送給移動小車；移動小車按預定軌跡運動到指定藥品貨架前；通過并聯柔索驅動動平臺到指定高度以及抓手的夾取藥品動作。此取藥機器人通過柔索實現動平臺的3個平動自由度，同時實現末端抓手的夾取，降低了動平臺的負載，易于實現醫院的自動取藥，提高了效率，降低了醫護人員的工作強度。

技術領域

本發明涉及醫療設備技術領域，尤其涉及藥房藥劑的自動化配送領域，且與并聯柔 索驅動技術、智能驅動技術相交叉，具體是一種取藥系統、基于其的機器人及控制方法。

技術背景

隨著智能化和自動化水平的提高，開始有智能藥柜設備出現，但是其需要對醫院進行較大的改造，而大多數地區醫院的就診需求量不允許醫院停下來去做藥柜升級改 造。從而出現自動取藥機器人的概念，自動取藥機器人在現有醫院藥房與藥柜的基礎 上做自動化、智能化改造，能夠及時的過渡，代替工作人員進行自動取藥。

傳統的串聯六軸機械臂，其運動空間較小，尤其藥柜的底層與最上層的高度差較大， 若增加臂展，又受限于藥柜間的狹小空間。在專利CN110963221A一種自動取藥機器人中，設計了一種可以替患者去取藥的機器人，但其只實現了藥品的運輸，并能夠代替工 作人員從藥柜上取藥的動作。在專利CN210910000U一種自動取藥機器人中，設計了一 種能夠代替人工完成取藥的機器人，但是其機械臂加升降裝置的結構易造成升降平臺的 負載過大，從而穩定性較差等問題。

并聯柔索驅動機構具有結構簡單、動作響應快工作空間大的特點，適合大空間內操 控動平臺的平動自由度，此外通過對動平臺構型與柔索和動平臺連接位置點的設計可以 獲得更多的自由度，將多余的自由度轉換成末端抓手的驅動力，則可以代替末端抓手的驅動電機。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種并聯柔索驅動自動取藥機器人 及其控制方法，采用柔索交叉連接的方式使動平臺在固定的導向滑輪構型下獲得了更大 的工作空間；通過對動平臺采用分為可以相互轉動的兩部分的方式直接驅動末端抓手，避免了末端抓手的驅動電機，減小了動平臺的負載。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明所述的取藥系統，由主體框架3、柔索驅動裝置4、導向滑輪組5、動平臺抓手6和柔索7組成；其中，

在主體框架3上設有柔索驅動裝置4、導向滑輪組5；柔索7穿過導向滑輪組5，柔 索7的一端與柔索驅動裝置4相連接，其另一端與動平臺抓手6相連接；

主體框架3作為柔索驅動的靜平臺，是整個取藥系統的基座；

柔索驅動裝置4作為動力裝置，為動平臺抓手6的運動提供動力；

導向滑輪組5的作用是為柔索提供轉向約束，規劃柔索的路線走向；

動平臺抓手6作為末端執行器，實現對目標的夾取與轉移；

柔索7的作用為動力傳輸，實現柔索驅動裝置4對動平臺抓手6的控制。使用時， 在主體框架3可固定在每個藥柜的前方，分別對藥柜內的藥品/藥盒/藥瓶進行抓取作業。

進一步說，在主體框架3的下方設有移動小車2；移動小車2的作用為搭載取藥系統，通過磁性傳感器檢測地面上鋪設的磁帶的磁場偏差來導航，運動到特定的藥柜前， 待取藥系統完成取藥任務后，運動至指定地點。