[发明专利]药剂师智能机器人系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及可在医疗领域中应用的智能机器人。

背景技术

传统的化疗药物采用人工配置，在流程跟踪上不够健全，也无法量化，普通的生物安全柜并不能完全消除药品在人工配置过程中存在的安全隐患、对医务人员带来一定伤害。人工作业时，无论是普通药剂，还是辐射性、污染、细胞毒性的化疗药物，人工配置的方法、时间、精确度都有不确定性，会受药剂师或配药调剂人员的主观因素影响，药剂师机器人可以做到一致性、兼容性、高效及高精度。人工作业时，分液调剂过程中出现问题，问题的跟踪、定位等环节会出现不明晰的状况，比较难于解决。现有技术中机器人大多应用在工业领域，特别是应用在流水作业的生产线上，这种机器人的功能比较简单，适应执行大批量简单作业的任务，而对于具有不确定性的单剂配药作业任务来讲，这种机器人基本无法胜任，而且，上述机器人基本都是固定模式运作，在需要人机合作才能完成的任务时，这些机器人很少能够与操作者进行协同配合，适应性比较差。

发明内容

本发明提供一种药剂师智能机器人，在原有机器人的基础上添加可以适应各种作业的可更换机械手，根据配药作业的要求设计控制系统，高度模拟人工配药的程序和动作，解决现有机器人不能完成复杂作业以及人机配合作业的技术问题。

本发明为解决上述技术问题而设计的这种药剂师智能机器人包括躯干、设置于该躯干两侧的两个机械臂以及控制上述躯干和机械臂动作的控制系统，所述每个机械臂均为至少六轴结构，具体包括由连接躯干的根部开始依次连接的摆动臂、旋转臂、腕部以及可拆卸更换的抓取夹具，还包括驱动关节部，该驱动关节部具体包括躯干与根部之间设置的第一旋转关节、根部与摆动臂之间设置的第一摆动关节、摆动臂与旋转臂之间设置的第二摆动关节以及旋转臂与抓取夹具之间设置的第二旋转关节，所述旋转臂包括臂杆部以及腕部，所述臂杆部连接摆动臂，所述腕部连接所述抓取夹具，所述臂杆部为两段式结构，所述驱动关节部还包括设置于臂杆部与腕部之间的第三摆动关节以及两段臂杆部之间设置的第三旋转关节，所述躯干包括上躯干、下躯干以及两者之间设置的第四旋转关节，该机器人还包括连接所述控制系统的立体视觉系统，该立体视觉系统包括设置于躯干头部的第一摄像机以及设置于至少一个抓取夹具上的第二摄像机。

该智能机器人还包括设置于所述抓取夹具上并连接所述控制系统的力传感器和人体感应器，还包括连接所述控制系统的人机交互单元，该人机交互单元包括并联的离线编程模块、在线示教模块、语音控制模块以及手势控制模块，还包括连接所述控制系统的网络通讯系统。

由上述药剂师智能机器人构成的机器人系统至少包括两个机器人，相互之间通过所述网络通讯系统进行通讯联络并协同工作。

这种药剂师智能机器人的控制方法包括以下步骤：A.根据配药或取药作业的需要，更换合适的抓取夹具，如果所述配药作业为配制液态药物，所述的抓取夹具分别为一只机械手为包括夹持和往复直线运动机构的机械手，手持配液器进行药物抽取和注入的操作，而另外一只机械手为夹持夹具，夹持药瓶供配液器进行抽取或注入，同时，该夹持药瓶的机械手在配制完成后，完成对药瓶进行翻转和摇晃混合的动作；如果所述配药作业为配制固态药物，所述的抓取夹具分别为可铲取固态药物的机械手，通过定量铲取固态药物进行混合和配制；B.启动机器人，操作者选择人机协作模式或自动运行模式；C.机器人通过立体视觉系统判断被抓取物的材质、位姿，选择合适的抓取方向和位置，按人为控制模式或自动控制模式完成相应的作业，立体视觉系统在配制液态药物时观察液态的液位状态，确定配比量是否合适，通过控制系统帮助机械手准确配制药物。

本发明采用上述的技术方案，可以使得这种高智能机器人完成配药的工作，由于这种机器人的高智能和准确性，这种机器人可以应用在医院危险场合作业或者是配制要求比较高的药品，避免人为操作可能带来的误差。另外，还可以联网组成机器人系统，完成整个配药过程。本发明药剂师机器人，是集运动控制、机器视觉、多传感反馈等前沿技术为一体的高科技医疗服务机器人。该机器人可以有效的代替人工，依据统一的标准和规范、按照核对过的药剂处方，自动进行视觉拍照、图像处理、干粉稀释摇匀、安瓿瓶自动开瓶、智能定量抽吸配液，系统自动进行静脉药物的配置。

附图说明