专利名称：自动化药房药品入库控制与管理的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及药房药品入库操作的技术领域，特别涉及ー种药房药品入库管理与控制的系统。
背景技术：
目前，药房药品入库操作多由手工完成，即药剂师根据药品缺乏情况把相应药品补充到相应位置，这种方式效率很低，且药品调配差错率高。因此，通过控制机械手将所需药品批量、自动、准确地送入到药房存储药品的倾斜式储药槽中，从而降低药师劳动强度，提闻上药效率，减少入库差错率成为亟待解决的技术问题
发明内容
本发明的目的是提供ー种自动化药房药品入库控制与管理的系统，根据药品入库清単，自动为待入库的药品分配储位及本储位的入库数量，并控制机械手将所需药品运动到指定的储药槽，最終根据每个储位的实际入库数量更新库存数量，从而顺利完成入库操作。该系统可靠性高，操作简洁，人性化，节省了人力，大大提高了药品入库的效率。本发明的目的通过以下技术方案来实现一种自动化药房药品入库控制与管理的系统，该系统包括入库管理子系统与入库控制子系统两部分；所述的入库管理子系统负责药品储位分配、入库储位管理；所述的入库控制子系统负责控制直角坐标机器人及弹夹式上药机械手进行入库操作。进ー步的，所述的入库管理子系统，具有储位管理系统和入库储位分配系统，所述的储位管理系统用于负责查询及修改药品储位状态，储位状态包含三种模式，即占用、闲置、故障；入库储位分配系统用于负责新增药品及补货药品的储位分配。进ー步的，所述的入库控制子系统，用于控制直角坐标机器人及弹夹式上药机械手按照入库管理子系统发送的储位坐标及入库数量进行上药操作。进ー步的，所述的入库管理子系统具体为药品入库前，需确定本次入库药品是新增品种还是补货的品种；若为新增品种，先通过药品三维尺寸检测装置測量出本次入库药品的长度、宽度及高度，将此数据录入到入库管理子系统中，同时录入药品条形码编号、入库时间、生产批号、生产厂家的信息，之后点击新增按钮，此时只有和新增操作相关的按钮才能使用；入库管理子系统通过上述录入的信息为本次入库的药品分配合适的空闲储药槽，之后药师按照系统计算出的本次入库数量将待入库的药品放置在弹夹式上药机械手的托板上，确认上药操作；以上步骤完成后，由直角坐标机器人将上药机械手定位到准确的储位号，将药品送入到储药槽中，最后将上药的数量反馈给管理系统，管理系统根据实际的上药数量更新后台数据库中的库存表；以此类推，药师将所有新増加的药品按照上述步骤进行入库操作；若为补货品种，先点击补药按钮，此时和新增有关的操作按钮均不能使用；再通过条码扫描装置确认此药品是否为缺货药品，若此药品缺货则系统会提示出此药品的缺货数量，并将缺货的储药槽显示在操作界面上，显示的储药槽为系统依据此入库药品缺货量多少、药品批次的临近程度以及入库效率的因素，按照优先级由大到小排列出的；药师根据显示出的储药槽进行选择后，系统会提示出本储药槽需入库的药品数量，之后药师根据提示的入库数量将药品依次通过扫描仪扫码检验后，将药品放置在机械手上，确认上药操作；以上步骤完成后，由直角坐标机器人将上药机械手定位到准确的储位号，将药品送入到储药槽中，最后将上药的数量反馈给管理系统，管理系统根据实际的上药数量更新后台数据库中的库存表；以此类推，药师将所有缺货的药品按照上述步骤进行入库操作。进ー步的，所述的入库控制子系统主要由多轴运动控制卡、操作系统终端エ控机、条码扫描仪以及条码打印机组成；多轴运动控制卡用于控制X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、步进电机驱动器、交流调速电机以及检测传感器；x轴与Y轴伺服驱动器用于控制X轴与Y轴伺服电机，上述伺服电机用于驱动X-Y型直角坐标机器人的水平及竖直运动；步进电机驱动器用于控制步进电机的进给运动，步进电机用于驱动上药机械手托板的升降，进而实现药品的垂直进给运动，步进电机每次进给的距离就是每盒入库药品的高度，步进电机进给的次数即是每次入库药品的数量；交流调速电机的运转用于带动拨杆运动，从而实现药品的水平进药运动；机械手托板每垂直方向进给一次，拨杆运转一周，从而将一盒药品 拨入储药槽中；机械手前端，与储药槽对接处安有ー堆光电传感器，用于记录入库药品的次数，同时用于检测是否有药品卡在储药槽的入库端；在入库过程中，当某一盒药品没有顺利进入储药槽而卡在了储药槽的入库端时，光电传感器即检测到了该故障，多轴控制卡的用户使能信号端的电平会有一个由高到低的跳变，监控程序检测到这种跳变后控制机械手入库运动停止，并发出报警，提示工作人员维修。本发明和现有技术相比的优点在于本发明综合考虑待入库药品的在库情况、缺货情况及出库频率自动为待入库药品分配存储位置及该储位入库的数量，并控制直角坐标机器人及上药机械手将药品运送到指定存储位置，最后根据存储位置的实际入库数量更新数据库内的药品库存数量，这种控制及管理方法大大降低了药剂师药品入库的劳动强度，提高了药品入库的效率，最大限度的满足了药品的库存量，保证了高峰期的发药需求，改善了医院药房的服务质量，显著提高了经济效益和社会效益。
图I为本发明的入库操作管理界面；图2为本发明的入库操作控制流程图；图3为本发明的控制与管理系统硬件架构图；图4为本发明的储位管理可视化操作界面；图5为本发明的储位信息管理操作界面；图6本发明的储位类型管理操作界面。
具体实施例方式下面结合附图对本发明技术方案作进ー步说明。药房药品入库管理与控制系统，入库操作管理界面如图I所示。药品入库前，需确定本次入库药品是新增品种还是补货的品种。若为新增品种，先通过药品三维尺寸检测装置測量出本次入库药品的长度、宽度及高度，将此数据录入到管理系统中，同时录入药品条形码编号、入库时间、生产批号、生产厂家等信息，之后点击新增按钮，此时只有和新增操作相关的按钮才能使用。管理系统通过上述录入的信息为本次入库的药品分配合适的空闲储药槽，之后药师按照系统计算出的本次入库数量将待入库的药品放置在弹夹式上药机械手的托板上，确认上药操作。以上步骤完成后，由直角坐标机器人将上药机械手定位到准确的储位号，将药品送入到储药槽中，最后将上药的数量反馈给管理系统，管理系统根据实际的上药数量更新后台数据库中的库存表。以此类推，药师将所有新増加的药品按照上述步骤进行入库操作。若为补货品种，先点击补药按钮，此时和新增有关的操作按钮均不能使用。再通过条码扫描装置确认此药品是否为缺货药品，若此药品缺货则系统会提示出此药品的缺货数量，并将缺货的储药槽显示在操作界面上，显示的储药槽为系统依据此入库药品缺货量多少、药品批次的临近程度以及入库效率等因素，按照优先级由大到小排列出的。药师根据显 示出的储药槽进行选择后，系统会提示出本储药槽需入库的药品数量，之后药师根据提示的入库数量将药品依次通过扫描仪扫码检验后，将药品放置在机械手上，确认上药操作。以上步骤完成后，由直角坐标机器人将上药机械手定位到准确的储位号，将药品送入到储药槽中，最后将上药的数量反馈给管理系统，管理系统根据实际的上药数量更新后台数据库中的库存表。以此类推，药师将所有缺货的药品按照上述步骤进行入库操作。图2为本发明的入库操作控制流程图。入库操作控制的流程为首先进行初始化，初始化包括直角坐标机器人X轴、Y轴以及上药机械手回到零位。控制程序查询入库管理系统发给控制系统的任务表中是否有信息，若有上药的信息，则机械手运动到上药ロ即入库ロ，监控程序查询是否有运动保护信号，这里运动保护信号即为光电传感器检测是否有药品卡在储药槽的入库端。若有药品卡在了储药槽的入库端则运动保护信号将组织一切入库操作，并报警提示操作员待机检查。监控程序还要查询机械手及机械手的托板回零信号，这里机械手的回零信号即为机械手的零位传感器反馈回的信号。机械手的托板回零信号即为机械手的升降托板的零位传感器反馈回的信号。若机械手以及机械手升降托板均在零位，则药师将入库的药品通过输送机运动到机械手托板上，之后机械手根据管理系统发送给控制系统的储药槽位置以及入库数量等数据定位到指定的储药槽位置，机械手托板依次上升，托板每上升一次，机械手拨杆拨动一次药品，将药品送入储药槽中。托板上升的次数即为入库药品的数量，托板每次上升的高度即为本储药槽待入库药品的高度。拨杆拨动过程中需实时监测机械手保护传感器信号，该信号用于检测每次拨动的药品是否顺利入库，若药品没有顺利入库，则机械手托板将停止运动，并发出报警，提示操作人员待机检查。待入库完毕后，机械手回到零位等待下次入库操作，同时将本次入库药品的实际数量反馈给管理系统进行库存数据的更新。药房药品入库管理与控制系统，控制系统架构图如图3所示。主要由多轴运动控制卡、操作系统终端エ控机、条码扫描仪以及条码打印机组成。多轴运动控制卡用于控制X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、步进电机驱动器、交流调速电机以及检测传感器。X轴与Y轴伺服驱动器用于控制X轴与Y轴伺服电机，上述伺服电机用于驱动X-Y型直角坐标机器人的水平及竖直运动。步进电机驱动器用于控制步进电机的进给运动，步进电机用于驱动上药机械手托板的升降，进而实现药品的垂直进给运动，步进电机每次进给的距离就是每盒入库药品的高度，步进电机进给的次数即是每次入库药品的数量。交流调速电机的运转用于带动拨杆运动，从而实现药品的水平进药运动。机械手托板每垂直方向进给一次，拨杆运转一周，从而将一盒药品拨入储药槽中。机械手前端，与储药槽对接处安有一堆光电传感器，用于记录入库药品的次数，同时用于检测是否有药品卡在储药槽的入库端。在入库过程中，当某一盒药品没有顺利进入储药槽而卡在了储药槽的入库端时，光电传感器即检测到了该故障，多轴控制卡的用户使能信号端的电平会有一个由高到低的跳变，监控程序检测到这种跳变后控制机械手入库运动停止，并发出报警，提示工作人员维修。X-Y直角坐标机器人的两个轴分别安放有上、下、左、右限位传感器以及2个零位传感器共计6个限位传感器，上药机械手托板的垂直运动轴安放有2个传感器，即下限位及上限位传感器。上药机械手拨杆的水平运动轴安放有I个零位传感器。上述传感器的信号均通过多轴运动控制卡来采集，通过这些传感器的信号控制电机的运动。X-Y型直角坐标机器人的两轴安放的限位及零位传感器的作用如下直角坐标机器人的X轴装有左限位、右限位以及零位三个传感器，左、右限位传感器用于限制机器人的左、右极限行程，零位传感器信号作为机器人回到X轴零位的标记。直角坐标机器人的Y轴 装有上限位、下限位以及零位三个传感器，上、下限位传感器用于限制机器人的上、下运动的极限行程，零位传感器信号作为机器人回到Y轴零位的标记。上药机械手托板的垂直运动轴上装有下限位及上限位传感器。下限位传感器用于限制上药机械手托板的初始最低位置，托板降到最低位置，药师将入库的药品放置于托板上。上限位传感器用于限制上药机械手托板升高的顶部极限位置，以防止机械手托板撞到框架。上药机械手拨药拨杆的水平运动轴安放的零位传感器用于拨杆回到零位，拨药拨杆每次拨药时都是从零位开始运转，拨药完毕后又回到零位。多轴运动控制卡通过检测上述传感器的信号，控制各个轴协调有序的运动，进而完成药品入库操作。药房药品入库管理与控制系统，储位管理功能包括储位信息管理、储位状态管理以及储位可视化管理。分别如图4-6所示。通过上述操作界面可以查询、修改药品储位的使用情况，包括查看储位占用情况、储位闲置情况以及储位故障情况。当储药槽中已存放药品，则界面上会显示该储药槽的状态为已占用。当储药槽未被使用时，则显示该储药槽的状态为闲置。当储药槽出现故障时，该储药槽的状态为维修。同时通过此界面可以人工手动修改储位的状态。当某一储位出现故障可以通过将该储位状态修改为维修，之后此储位储位封闭状态，药品有入库或出库操作时均将被封闭的储位排除，以方便工程师维修。当某一时期药房常用药品的数量较少时，可以采用封闭一些离出入库口较远的储药槽的操作，尽量将药品摆放在离出入库口较近的储药槽中，进而提升药品出入库的效率。可以表明，本发明大大降低了药剂师药品入库的劳动强度，提高了药品入库的效率，最大限度的满足了药品的库存量，保证了高峰期的发药需求，改善了医院药房的服务质量，显著提高了经济效益和社会效益。以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
权利要求
1.一种自动化药房药品入库控制与管理的系统，其特征在于该系统包括入库管理子系统与入库控制子系统两部分；所述的入库管理子系统负责药品储位分配、入库储位管理；所述的入库控制子系统负责控制直角坐标机器人及弹夹式上药机械手进行入库操作。
2.根据权利要求I所述的自动化药房药品入库控制与管理的系统，其特征在于所述的入库管理子系统，具有储位管理系统和入库储位分配系统，所述的储位管理系统用于负责查询及修改药品储位状态，储位状态包含三种模式，即占用、闲置、故障；入库储位分配系统用于负责新增药品及补货药品的储位分配。
3.根据权利要求I或2所述的自动化药房药品入库控制与管理的系统，其特征在于所述的入库控制子系统，用于控制直角坐标机器人及弹夹式上药机械手按照入库管理子系统发送的储位坐标及入库数量进行上药操作。
4.根据权利要求I所述的自动化药房药品入库控制与管理的系统，其特征在于所述的入库管理子系统具体为药品入库前，需确定本次入库药品是新增品种还是补货的品种；若为新增品种，先通过药品三维尺寸检测装置測量出本次入库药品的长度、宽度及高度，将此数据录入到入库管理子系统中，同时录入药品条形码编号、入库时间、生产批号、生产厂家的信息，之后点击新增按钮，此时只有和新增操作相关的按钮才能使用；入库管理子系统通过上述录入的信息为本次入库的药品分配合适的空闲储药槽，之后药师按照系统计算出的本次入库数量将待入库的药品放置在弹夹式上药机械手的托板上，确认上药操作；以上步骤完成后，由直角坐标机器人将上药机械手定位到准确的储位号，将药品送入到储药槽中，最后将上药的数量反馈给管理系统，管理系统根据实际的上药数量更新后台数据库中的库存表；以此类推，药师将所有新増加的药品按照上述步骤进行入库操作；若为补货品种，先点击补药按钮，此时和新增有关的操作按钮均不能使用；再通过条码扫描装置确认此药品是否为缺货药品，若此药品缺货则系统会提示出此药品的缺货数量，并将缺货的储药槽显示在操作界面上，显示的储药槽为系统依据此入库药品缺货量多少、药品批次的临近程度以及入库效率的因素，按照优先级由大到小排列出的；药师根据显示出的储药槽进行选择后，系统会提示出本储药槽需入库的药品数量，之后药师根据提示的入库数量将药品依次通过扫描仪扫码检验后，将药品放置在机械手上，确认上药操作；以上步骤完成后，由直角坐标机器人将上药机械手定位到准确的储位号，将药品送入到储药槽中，最后将上药的数量反馈给管理系统，管理系统根据实际的上药数量更新后台数据库中的库存表；以此类推，药师将所有缺货的药品按照上述步骤进行入库操作。
5.根据权利要求I所述的自动化药房药品入库控制与管理的系统，其特征在于所述的入库控制子系统主要由多轴运动控制卡、操作系统终端エ控机、条码扫描仪以及条码打印机组成；多轴运动控制卡用于控制X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、步进电机驱动器、交流调速电机以及检测传感器；x轴与Y轴伺服驱动器用于控制X轴与Y轴伺服电机，上述伺服电机用于驱动X-Y型直角坐标机器人的水平及竖直运动；步进电机驱动器用于控制步进电机的进给运动，步进电机用于驱动上药机械手托板的升降，进而实现药品的垂直进给运动，步进电机每次进给的距离就是每盒入库药品的高度，步进电机进给的次数即是每次入库药品的数量；交流调速电机的运转用于带动拨杆运动，从而实现药品的水平进药运动；机械手托板每垂直方向进给一次，拨杆运转一周，从而将一盒药品拨入储药槽中；机械手前端，与储药槽对接处安有ー堆光电传感器，用于记录入库药品的次数，同时用于检测是否有药品卡在储药槽的入库端；在入库过程中，当某一盒药品没有顺利进入储药槽而卡在了储药槽的入库端 时，光电传感器即检测到了该故障，多轴控制卡的用户使能信号端的电平会有一个由高到低的跳变，监控程序检测到这种跳变后控制机械手入库运动停止，并发出报警，提示工作人员维修。
全文摘要
本发明提供一种自动化药房药品入库控制与管理的系统，包括控制子系统及管理子系统，入库管理子系统负责药品储位分配及入库储位管理，该入库管理子系统包括两部分功能，其一为储位管理功能，该部分负责查询及修改药品储位的状态，储位状态包含三种模式，即占用、闲置、故障。其二为入库储位分配功能，储位分配负责新增药品及补货药品的储位分配；入库控制子系统负责控制直角坐标机器人及弹夹式上药机械手进行入库操作。本发明能够根据入库的药品自动为其分配储位，并将药品自动送入指定的储药槽中，大大节省了人力，降低了药剂师入库操作的劳动强度，应用前景看好。
文档编号B65G1/137GK102673934SQ20121015283
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月16日 优先权日2012年5月16日
发明者方龙伟, 樊明, 王伟, 贠超, 车洪磊, 郭艺 申请人:北京航空航天大学