一种按时按量自动供药的智能药盒装置

1.本发明涉及智能药盒技术领域，具体是一种按时按量自动供药的智能药盒装置。


背景技术：

2.目前随着医学的不断进步，药品种类也日益增多，有些针对不能完全治疗的疾病的药品需要患者长期服用，药品种类多，服用剂量不一，患者容易混淆或遗忘。针对这一问题，目前市场上已有一些可定时提醒的药盒。但绝大多数需患者手动取药，装置本身只作提醒或记录作用。
3.目前，在已公开的文献中，有一些针对这一问题的技术，例如专利cn201310701504.1中描述了一种可以判断使用者是否服用药品的智能药盒；专利cn201410852992.0中描述了一种可识别药品数量，并可与使用者手机端通信以实现提醒功能的智能药盒；专利cn201910812090.7描述了一种可以供药的技术方案，但设计尤其是控制方面较为复杂。
4.目前(包括投入市场生产的与专利技术)已存在的技术方案中，绝大多数着力于药盒的定时提醒功能，实质上是对传统的分类药盒略加改进，仅有少数可以将提醒、供药等功能集于一体。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种按时按量自动供药的智能药盒装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种按时按量自动供药的智能药盒装置，包括底板，底板上表面四周边侧分布设置有前盖板、右盖板、后盖板及左盖板，且前盖板、右盖板、后盖板及左盖板的顶端与底板相对设置有可拆卸连接的顶板，右盖板的拐角处设置有缺口，缺口内安装有连接板，底板上表面分别设置有挡板及支撑板，挡板一侧分别设置有第一隔板及第二隔板，挡板的顶端设置有固定架，固定架位于第一隔板的正上方，且固定架上固定安装有多个储药盒，储药盒的底部设置有送药通道，送药通道上设置有控制药片移动的联动双滑块开关门机构，联动双滑块开关门机构包括第二导轨，第二导轨设置有两个，送药通道的底部设置有两个相对分布的固定板，两个第二导轨分别安装于两个固定板上，且第二导轨上滑动连接有第二滑块，两个第二滑块的顶端分别设置有第一顶杆及第二顶杆，第一顶杆及第二顶杆的顶端均延伸至送药通道内腔，且送药通道的底部位于两个固定板之间处设置有固定杆，固定杆的底部通过转轴转动连接有v型块，且v型块的两端分别通过转轴转动连接有第一连杆及第二连杆，第一连杆的端部通过转轴与第一顶杆转动连接，第二连杆的端部通过转轴与第二顶杆转动连接，且与第一顶杆连接的第二滑块一侧设置有顶块，顶块位于电磁铁的正上方，第一隔板上表面安装有电池，第二隔板上表面分别安装有两个降压模块、一个光耦继电器及电机驱动模块，且底板上表面位于第二隔板的正下方处设置有电路控制板，电路控制板上表面分别设置有时钟模块、驱动电机、超声波传感器
及蜂鸣器，支撑板顶端通过托板连接有抽屉，送药通道的出药口位于抽屉的上方，且抽屉的一侧延伸至前盖板外侧，底板上表面位于挡板及支撑板之间处设置有第一导轨，第一导轨上滑动连接有第一滑块，第一滑块顶端设置有电磁铁，驱动电机用以驱动第一滑块进行移动，其传动机构为同步带-滑轨滑块机构。
7.该智能药盒装置基本由激光切割与3d打印加工而成，为功能部件提供空间与安装位置，通过隔板将内部分为机构工作区域、控制部分区域、药品区域等，同时又通过预留孔洞等方式、将各部分结合起来，相互配合，底板是关键的部件，为大多数零件提供安装空间，借助3d打印技术一体成型，并自行进行了后续加工，壳体的安装以底板为基础，通过设计的结构相互插装定位，使用专用胶水加固，并为显示屏、提示灯等元件预留了孔洞，另外，药盒前方下部有可供用户自行安排的空间，可以放置不适用于智能药盒的药品或相关药品说明书。
8.作为本发明进一步的方案：右盖板的表面设置有安装口，安装口内安装有显示屏。
9.作为本发明再进一步的方案：储药盒为漏斗式开口结构，且每个送药通道内部孔径不同。
10.作为本发明再进一步的方案：送药通道上与第一顶杆及第二顶杆对应设置有通口。
11.作为本发明再进一步的方案：驱动电机通过皮带传动机构与第一滑块连接，且第一滑块与皮带传动机构上的皮带固定连接。
12.作为本发明再进一步的方案：右盖板上安装有led指示灯，电路控制板分别与显示屏、电机驱动模块、超声波传感器、蜂鸣器、led指示灯、光耦继电器、时钟模块以及外接键盘电性连接，光耦继电器与电磁铁电性连接，电机驱动模块与驱动电机电性连接，使用者通过外置键盘向设备输入信息，这些信息显示在一块显示屏上，当设备完成工作后，又发出声(蜂鸣器)、光(led指示灯)信号提醒使用者，当使用者确认取出药品后，设备停止发送信号，这就实现了“确认是否服用过药品”的功能，本发明使用ds3132时钟模块，这一模块在系统断电重启后仍能恢复计时，利用相关代码，可直接在屏幕上显示当前时间，同时系统也依靠该时钟计时，保证准时用药，电路中的元件均由12v直流电源供电，且均由控制板控制，电路中使用了光耦继电器控制电磁铁，l298n驱动电机，us-100超声波传感器采集距离信息，在软件支持下共同实现控制电机运动和电磁铁工作的功能，当任务彻底完成后，系统将利用led指示灯与蜂鸣器提醒用户，同时开启下一次计时，等待工作。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.本发明是以实现解决老年人特别是独居老人吃药难题为目的而设计的家用设备，把握老年人因生理原因记忆力下降，难以及时吃药、容易混淆是否吃过药的痛点，通过实用的机械装置，利用机电一体化技术、控制理论，为广大有这一需求的目标群体解决问题，通过使用联动双滑块开关门机构与送药通道的配合，可以在需要的药片数量发生改变后继续使用，另外，本发明在设计上更加简洁，且使用者操作更加简单。
附图说明
15.图1为本发明一种按时按量自动供药的智能药盒装置的结构示意图。
16.图2为本发明一种按时按量自动供药的智能药盒装置的分解图。
17.图3为本发明一种按时按量自动供药的智能药盒装置中储药盒的结构示意图。
18.图4为本发明一种按时按量自动供药的智能药盒装置的侧视图。
19.图5为本发明一种按时按量自动供药的智能药盒装置中储药盒的结构示意图。
20.图6为本发明一种按时按量自动供药的智能药盒装置中储药盒另一视角的结构示意图。
21.图7为本发明一种按时按量自动供药的智能药盒装置中联动双滑块开关门机构的结构示意图。
22.图8为本发明一种按时按量自动供药的智能药盒装置中电路控制板的结构示意图。
23.图中：1、前盖板；2、右盖板；3、顶板；4、显示屏；5、连接板；6、抽屉；7、后盖板；8、左盖板；9、底板；10、储药盒；11、第一导轨；12、送药通道；13、通口；14、固定架；15、第一隔板；16、第二隔板；17、电池；18、降压模块；19、光耦继电器；20、电机驱动模块；21、挡板；22、电路控制板；23、支撑板；24、第一滑块；25、电磁铁；26、固定板；27、第二滑块；28、第一顶杆；29、第二顶杆；30、第一连杆；31、第二连杆；32、固定杆；33、时钟模块；34、驱动电机；35、超声波传感器；36、蜂鸣器。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.请参阅图1～8，本发明实施例中，一种按时按量自动供药的智能药盒装置，包括底板9，底板9上表面四周边侧分布设置有前盖板1、右盖板2、后盖板7及左盖板8，且前盖板1、右盖板2、后盖板7及左盖板8的顶端与底板9相对设置有可拆卸连接的顶板3，右盖板2的拐角处设置有缺口，缺口内安装有连接板5，底板9上表面分别设置有挡板21及支撑板23，挡板21一侧分别设置有第一隔板15及第二隔板16，挡板21的顶端设置有固定架14，固定架14位于第一隔板15的正上方，且固定架14上固定安装有多个储药盒10，储药盒10的底部设置有送药通道12，送药通道12上设置有控制药片移动的联动双滑块开关门机构，第一隔板15上表面安装有电池17，第二隔板16上表面分别安装有两个降压模块18、一个光耦继电器19及电机驱动模块20，且底板9上表面位于第二隔板16的正下方处设置有电路控制板22，电路控制板22上表面分别设置有时钟模块33、驱动电机34、超声波传感器35及蜂鸣器36，支撑板23顶端通过托板连接有抽屉6，送药通道12的出药口位于抽屉6的上方，且抽屉6的一侧延伸至前盖板1外侧，底板9上表面位于挡板21及支撑板23之间处设置有第一导轨11，第一导轨11上滑动连接有第一滑块24，第一滑块24顶端设置有电磁铁25，驱动电机34用以驱动第一滑块24进行移动。
26.该智能药盒装置基本由激光切割与3d打印加工而成，为功能部件提供空间与安装位置，通过隔板将内部分为机构工作区域、控制部分区域、药品区域等，同时又通过预留孔洞等方式、将各部分结合起来，相互配合，底板9是关键的部件，为大多数零件提供安装空间，借助3d打印技术一体成型，并自行进行了后续加工，壳体的安装以底板9为基础，通过设
计的结构相互插装定位，使用专用胶水加固，并为显示屏、提示灯等元件预留了孔洞，另外，药盒前方下部有可供用户自行安排的空间，可以放置不适用于智能药盒的药品或相关药品说明书。
27.右盖板2的表面设置有安装口，安装口内安装有显示屏4。
28.储药盒10为漏斗式开口结构，且每个送药通道12内部孔径不同。
29.联动双滑块开关门机构包括第二导轨，第二导轨设置有两个，送药通道12的底部设置有两个相对分布的固定板26，两个第二导轨分别安装于两个固定板26上，且第二导轨上滑动连接有第二滑块27，两个第二滑块27的顶端分别设置有第一顶杆28及第二顶杆29，第一顶杆28及第二顶杆29的顶端均延伸至送药通道12内腔，且送药通道12的底部位于两个固定板26之间处设置有固定杆32，固定杆32的底部通过转轴转动连接有v型块，且v型块的两端分别通过转轴转动连接有第一连杆30及第二连杆31，第一连杆30的端部通过转轴与第一顶杆28转动连接，第二连杆31的端部通过转轴与第二顶杆29转动连接，且与第一顶杆28连接的第二滑块27一侧设置有顶块，顶块位于电磁铁25的正上方。
30.送药通道12上与第一顶杆28及第二顶杆29对应设置有通口13。
31.驱动电机34通过皮带传动机构与第一滑块24连接，且第一滑块24与皮带传动机构上的皮带固定连接。
32.右盖板2上安装有led指示灯，电路控制板22分别与显示屏、电机驱动模块20、超声波传感器35、蜂鸣器36、led指示灯、光耦继电器19、时钟模块33以及外接键盘电性连接，光耦继电器19与电磁铁25电性连接，电机驱动模块20与驱动电机34电性连接。
33.使用者通过外置键盘向设备输入信息，这些信息显示在一块显示屏上，当设备完成工作后，又发出声(蜂鸣器)、光(led指示灯)信号提醒使用者，当使用者确认取出药品后，设备停止发送信号，这就实现了“确认是否服用过药品”的功能，本发明使用ds3132时钟模块，这一模块在系统断电重启后仍能恢复计时，利用相关代码，可直接在屏幕上显示当前时间，同时系统也依靠该时钟计时，保证准时用药，电路中的元件均由12v直流电源供电，且均由控制板控制，电路中使用了光耦继电器控制电磁铁，l298n驱动电机，us-100超声波传感器采集距离信息，在软件支持下共同实现控制电机运动和电磁铁工作的功能，当任务彻底完成后，系统将利用led指示灯与蜂鸣器提醒用户，同时开启下一次计时，等待工作。
34.本发明的工作原理是：
35.打开起密封作用的顶板3后，可直接向储药盒10漏斗状开口内添加所需药品，这一部分的结构起到储存药品的作用，且每个储药盒10对应不同的送药通道12(外尺寸相同，内部方孔孔径不同)对应于不同药品，当有新的用药需求而原送药通道无法匹配，只需更换不同的送药通道模块即可，由于使用者将药品倒入储药盒10对应部分时药品排布十分不规则，为避免药品堵塞出药口，同时方便后续处理，首先需要对应的整理药品的机构使药品能够使后续机构有效处理药品，使用漏斗开口的送药通道，依靠通道内部结构、利用通道形状与重力完成整理药品的工作，这样的设计保证了结构的可靠性，同时由于药品在通道内不与外界接触，也避免了药品的污染，该结构简单、占用空间小、并且在从用户将药品装入其中到完成送药的过程中始终保证药品不被污染，药片在被装入对应的送药通道后，借助重力进入通道内部，其入口的漏斗状与圆角结构可以一定程度上保证药品不会在入口堵塞，通道内部空间与对应的药品的尺寸大小近似，保证药品单片、整齐的排布于通道内；本发明
通过采用电磁铁25与杆组配合限制药品位置，利用两个第二滑块27错位排列使其自然下落的形式，在送药通道12出口处设计了与该机构配合的结构，联动双滑块开关门机构实现分离送出药片，圆形的药片由于重力的作用从斜槽落下，并被由电磁铁25带动的顶杆分离，药片先滚到第一顶杆28与第二顶杆29之间，然后滚到第二顶杆29外侧，此时完成一次动作，药片掉落一片，使用直流电机驱动同步带-滑块组合带动唯一的电磁铁运动，这样的设计极大地增强了智能药盒的通用性，同步带与导轨滑块的配合是将电机的旋转运动转换为滑块的水平运动的一种方式，电机通过同步轮带动同步带，同步带与滑块连接起来，带动其于导轨上运动，在滑块上安装有底座、与电磁铁套配合，使安装于其上的电磁铁运动，其优点是传动平稳、阻力小、体积小、非常适合在本发明中使用，本发明由12v直流电源供电，xl4016降压模块为arduino控制板供电，通过光耦继电器隔离高低电压，可以实现控制板控制电磁铁，当用户在lcd1602屏幕上文字的提示下，通过键盘完成设置后，系统即开始工作，假设到达某种药片的预定时间，超声波传感器将把处理后的距离信息传送到控制板，控制板处理后，利用控制算法及pwm调速技术，通过l298n电机驱动模块驱动电机，借助传动机构带动电磁铁运动至指定位置，当电磁铁到达位置后，电机停止工作，电磁铁按预定次数动作，完成后由电机带回初始位置，当设定的所有药片均被送出，led亮起，并通过有源蜂鸣器发出提示音。
36.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。