基于可编程逻辑控制器的智能服药辅助机器人研究

基于可编程逻辑控制器的智能服药辅助机器人研究

项林佳 杨扬

衢州学院 浙江衢州 324000

摘要： 当今社会，人们对健康问题也越来越重视。针对医疗资源有限，研发了智能服药辅助机器人。本文介绍了基于可编程逻辑控制器的智能服药辅助机器人，实现药物自动分拣和服药数据的采集与实时上传，可以实现对病患进行更好的监测及保护。

关键词：可编程逻辑控制器 自动给药 人机交互 实时上传

引言 目前，受疫情影响，医疗服务人员紧缺已经成了社会热点话题。同时响应国务院发布的《中国制造2025》，该决议吹响了浙江省产业升级，机器换人的新号角；“健康中国 2030”规划纲要，其中明确指出，强化学科发展，加强健康相关科学研究：强化信息支持，充分利用人工智能等技术，研发一系列老年人健康支持技术和设备。本文设计了基于可编程逻辑控制器的智能服药辅助机器人。

1. 系统组成

本系统由人机交互模块、控制器模块、传感器及语音提醒模块、分拣执行装置模块组成，实现服药数据自动采集和实时上传，其系统组成结构如图1所示：

图1 系统组成结构图

1）人机交互模块采用MCGS触摸屏作为上位机可显示实时时间，用药量，用药时间，是否已经服药，和历史服药记录。在我们的系统中能存储病患的数据，在触摸屏上可供我们选择和修改剂量，服药时间也可由工作人员通过触摸屏进行设置。此模块与控制器之间的通讯采用工业以太网通讯。

2）控制器模块以可编程逻辑控制器（plc）为核心，可以根据用户所设置的数据控制整个系统的运行，同时还控制传感器及语音模块，实现自动提醒和警报的功能。

3）传感器及语言提醒模块的设计，真正实现了采集数据的实时上传，配合控制器模块，实现整个系统按需完成配药的功能。

4）分拣执行装置模块由气缸、吸嘴、旋转电机及连接机构组成受控制器的控制，实现配药功能。

2. 系统功能

系统运作时，工作人员在触摸屏上进行药物剂量和服药时间的配置，到了病人服药的时间，服药辅助机器人会根据设定，定量的拣取出药物，同时语音和文字提醒服药。若药物长时间未被取走，药盒会再次提醒服药。系统内部通过每次传感器的响应计数，计算出药盒内还剩余的药量，当药盒内药量不足时或者不足以满足一次用药时，系统停止工作，并提醒工作人员及时添药。

3. 创新点

与传统的人工配药相比，本系统有以下几个特点：

1）设备可自动拾取药物到一个无菌药盒中供用户使用，能够实现定时提醒病患或者用户按时吃药和监测关于用户服药的相关数据。具有实时数据查询、自动报警、检测数据统计分析等多项功能，展现了安全、高效、便利等一系列特性。

2）智能服药辅助机器人将颠覆传统的人工分药并送药模式，通过科学分析计算，改善和控制服药条件，保障用户能够按时按量服药，做到精确拾取和科学计量，最终实现省时省力、安全高效的目标，对于推动传统辅助服药产品升级起具有变革性意义。

3）智能服药辅助机器人，通过传感器收集设备在作业时实时收集药盒运行时的工作状况、药物服用情况等相关信息，同时通过可编程控制器内部计数器计算药盒内剩余的药片数量一同传送到上位机内部的数据库上，进行信息的可视化。

4 总结

本系统基于可编程逻辑控制器建立了智能服药辅助机器人，并按照用户需求设定的时间剂量等信息上传至上位机。监测人员只需每隔一段时间去补充药物，日常只需通过触摸屏直接在上位机实时观察病患服药情况的，同时系统提供的未及时取药以及药物余量不足的报警提示，这将大大降低人力，提高效率，并实现用户服药监测智能化、少人力等优点。解决了传统配药方式的不足，并为现代医院或是疗养院提供了一种新兴的便捷的服务方式。

参考文献：

[1]王玉中.电气控制与PLC应用技术【M】.河南：河南科学技术出版社，2010.

[2]史国生，电气控制与可编程控制器技术[M].北京：化学工业出版社，2013.

[3]组态王设计人员指南[Z].北京：北京昆仑通态自动化软件科技有限公司，2013

作者简介：

项林佳(1997-)，男，浙江湖州，衢州学院，机械电子工程。

杨扬（1997-），男浙江温州人，衢州学院，电气工程及其自动化。