[发明专利]利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统

权利要求书

1.利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其特征在于，其包括药瓶图像拍摄与处理模块，药瓶位姿调整模块、磁悬浮作用施加模块、液体灌注模块、磁悬浮作用调整模块；其中，

所述药瓶图像拍摄与处理模块用于拍摄位于待输送区域的药瓶系统，以此获得相应的药瓶图像，并对所述药瓶图像进行分析，从而确定所述药瓶的实际姿势状态；其中，所述药瓶系统包括金属盘和被固定放置在所述金属盘上的所述药瓶，所述金属盘的大小与所述药瓶的瓶底大小适配，所述金属盘用于承载所述药瓶；

所述药瓶位姿调整模块用于根据所述实际姿势状态对所述药瓶系统的位姿进行相应的调整；

所述磁悬浮作用施加模块用于对调整后的所述药瓶系统施加磁悬浮作用力，以此所述药瓶系统在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动；所述液体灌注模块用于在所述药瓶系统移动至灌装区域时，向所述药瓶灌注液体；

所述磁悬浮作用调整模块用于在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶的实时重量信息，并根据所述实时重量信息调整所述磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动；其中，所述磁悬浮作用施加模块对调整后的所述药瓶系统施加磁悬浮作用力，以此所述药瓶系统在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动具体包括：

利用第一电磁线圈感应设备向所述药瓶系统的金属盘的底部施加竖直向上方向的第一磁悬浮作用力，同时利用第二电磁线圈感应设备向所述药瓶系统的顶部施加竖直向下方向的第二磁悬浮作用力，调整所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力，从而使所述药瓶系统在所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力的共同作用下保持平稳姿态，并且驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动；

再对所述药瓶进行跟踪拍摄，并根据所述跟踪拍摄的结果确定所述药瓶是否与灌装区域之间满足预设相对方位关系，若是，则向所述药瓶灌注液体；若否，则继续驱动所述药瓶系统运动，直到所述药瓶与灌装区域之间满足预设相对方位关系后，再向所述药瓶灌注液体；

其中，所述磁悬浮作用调整模块在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶的实时重量信息，并根据所述实时重量信息调整所述磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，保持调整后的所述磁悬浮作用力状态不变，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动具体包括：

在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶在单位时间内的重量增加值，并根据所述重量增加值确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在单位时间内的作用力大小增加值，其中，所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力各自的作用力大小增加值相同；

再根据所述作用力大小增加值，提高所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力的大小、直到完成对所述药瓶的液体灌注为止，同时保持最终的第一磁悬浮作用力和第二磁悬浮作用力的大小不变，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动；

其中，根据所述重量增加值确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在单位时间内的作用力大小增加值，具体包括：

第一，利用下面公式(1)，根据在t时刻，液体灌注设备对应的灌注速度和液体灌注设备的液体灌注口与药瓶瓶口之间的竖直距离，确定液体在t时刻在药瓶内部的灌注角度θ_t：

在上述公式(1)中，h_t表示在t时刻，液体灌注设备的液体灌注口与药瓶瓶口之间的竖直距离；表示在t时刻，液体灌注设备对应的灌注速度矢量，g表示重力加速度，||表示求取矢量的模的运算符号；

第二、利用下面公式(2)，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在t+Δt时刻的作用力大小增加值控制所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力各自在t+Δt时刻的作用力等于各自在t时刻的作用力大小与之和：

在上述公式(2)中，G_t表示所述药瓶系统在t时刻的重量；G_t-Δt表示所述药瓶系统在t-Δt时刻的重量；n表示所述第一电磁线圈感应设备或者所述第二电磁线圈感应设备中电磁线圈的数量，所述第一电磁线圈感应设备和所述第二电磁线圈感应设备中电磁线圈的数量相等；Δt为预设的单位时长。