智能藥柜存取機AMM的設計與實現

吳戀+田江松+宋剛+高望+蔡定銀

摘 要：在分析研究藥品管理及相關技術的基礎上，通過市場調查及產品系統分析法，提出了信息化、人性化的設計理念，設計出智能藥柜存取機，以解決患者取藥不便的難題。智能藥柜存取機就患者語音進行識別，然后取出藥品，方便有需要的患者及時就醫與醫院對特殊藥品安全管理的精度化、效率化控制，同時也為相關產品的開發設計提供參考。

關鍵詞：智能配藥；藥品存取；公益愛心；功能系統分析

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）11-00-02

0 引 言

隨著我國人民生活水平的提高和OTC藥品政策的出臺，如何快速有效解決居民的健康問題逐漸成為市場競爭的重要因素。傳統的藥柜機只用于在醫院存放藥品，限制了其用途。本項目推出一臺面向社會公共場所的低成本智能藥柜存取機AMM，患者直接通過語音或者鍵盤輸入，AMM機中的模塊便會接收到信號并開始運行。智能藥柜存取機會對患者所說語音進行識別，然后對癥狀進行分析、配藥。若通過鍵盤輸入，按下相應的按鈕，AMM機亦會配置相應的藥物，幫助患者解決輕微的身體不適癥狀。國外也有相似的先進理念和技術基礎，結合我國醫藥實際情況自主研發出了具有良好社會效益的智能針劑調配系統，該設備具有占地面積小、外觀精簡干練、運算速度快、可自動彈出等眾多優點。

1 智能藥柜概念模型

本文設計的智能藥柜概念模型是在對銀行ATM自動取款機概念模型進行深度研究與開發的基礎上設計而成。ATM自動取款機采用磁卡識別用戶，通過相對應的按鍵，實現查詢、取款、轉賬、退卡等功能。本設計在ATM自動取款機的基礎上添加了智能語音識別功能，可識別用戶語音，并根據所識別語音取藥，實現對不識字人群的關愛及照顧。ATM作為高科技電子產品，集交換技術、信令技術、網絡技術、自控技術等于一體，保障了金融服務的安全性、時效性以及準確性等，具有廣闊的應用前景。

2 智能藥柜系統的設計與實現

2.1 產品功能系統設計

智能藥柜包括登錄系統、配藥系統、取藥系統和退出系統，系統結構如圖1所示。登錄系統可分為語音登錄和按鍵登錄，管理人員登錄后，可進行加藥、取藥等操作。用戶通過語音輸入所需藥品，配藥系統智能識別后，通過取藥系統輸出用戶所需藥品，完成操作后，用戶退出系統即可。智能藥柜采用攝像頭對操作過程進行全程監控。

藥柜控制模塊結構如圖2所示。

2.2 電路設計

該智能藥柜的電路主要由控制器、電源、PC機、電機、急停開關等構成，其設計圖如圖3所示。

2.3 功能界面設計

本設計將自動售賣機與ATM自動取款機相結合，采用自動售賣機的“表”，ATM自動取款機的“里”，實現功能與界面的完美融合。界面簡單實用，適用于多種人群；功能多樣，可實現查詢、取款、轉賬、退卡等操作，大大保障了其安全性、實用性等。

2.4 語音識別模塊的設計

本設計采用STM32作為系統的控制核心，外接LD3320語音識別模塊實現語音識別功能。LD3320是基于非特定人語音識別技術的語音識別芯片，只需設定好要識別的關鍵詞列表，并將這些關鍵詞列表傳送至LD3320內部即可實現識別功能。內置高精度A/D和D/A通道，無需外接電路，是一款具有高準確度和實用性的語音識別模塊。

2.5 按鍵模塊的設計

通過讀取按鍵對應IO口的電平變化來判斷所按按鍵，即通過讀取按鍵對應IO口的電平是否為低來決定該按鍵是否被按下。除語音輸入外，患者也可以直接按下按鍵來選擇相應的藥品。

3 測試驗證及成果展示

現階段研發的智能藥柜存取機具有管理人員登錄功能、用戶語音識別功能、按用戶需求配藥的功能、自動抓取功能等。經測試，本系統語音識別率高，可識別多種語音，系統較穩定。智能藥柜存取機類似于學生宿舍樓下的自動購物機，可清楚看見機柜中的各種藥品，簡潔明了，十分方便。

測試驗證結果見表1所列。

4 結 語

智能藥柜存取機采用STM32作為主控制器，采用LD3320作為語音識別系統的核心，以鍵盤、電機等為輔，完成了本項目的設計。本設計不僅為居民帶來了方便，也減少了患有流行性感冒之類的輕微病癥患者跑藥房和醫院的情況。

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