基于計算機控制的自動化藥柜設計

金昕怡，馬文冰

（東北林業大學機電工程學院，黑龍江 哈爾濱150040）

隨著經濟和科技的快速發展，自動化技術的提高，一些智能型自助設備逐漸出現于地鐵站、商場、景區等公共場所，為人們的生活提供了極大的便利。近年來，去藥店或者醫院門診購買藥品等的售藥方式，雖然能夠滿足人們日常對藥品的普遍需求，但醫療系統就診密度大，看病買藥難，尤其對一些交通不方便的地區或者夜間急需用藥的情況，傳統的售藥方式無法滿足人們的實際需求[1-2]；對于如新冠肺炎疫情等造成的社區封閉而導致的購藥難，傳統的售藥方式也暴露出不足之處。此外，藥柜是醫院和藥房廣泛使用的一種醫療裝置，對藥物起到存儲和保護作用，單個藥柜存儲三四十種藥物，藥品的種類多種多樣且藥盒大小不一[3]。目前市場上現有的自動化藥柜[4]通過計算機的輸入可取出相應的藥品，且出錯率低，但藥柜內部隔板之間的空隙尺寸固定，而藥盒的大小卻不同，導致尺寸較大或較小的藥品不方便放置在藥品柜內部，降低了藥品柜的實用性，不方便使用者的使用[5]。并且隨著智能藥柜的出現及不斷普及，智能藥柜逐漸被投入醫院中使用，比如：自動化智能藥柜在ICU病房的應用[6]，自動化智能藥柜臨床使用的管理與實踐[3]等。可見，藥柜扮演著一個越來越方便、越來越重要的角色。因此，本文針對上述問題提出了一種基于計算機控制的自動化藥柜。

1 基于計算機控制的自動化藥柜的設計

1.1 基于計算機控制的自動化藥柜的整體布局

基于計算機控制的自動化藥柜主要是由安裝腔、藥柜、活動板三部分組成。由計算機對伺服電機進行控制，從而帶動安裝腔內的活動板在其前側的活動棒和活動棒外側的限位框的支撐下向上移動。活動板與安裝腔通過彈簧相連，隔板通過連接桿與活動板和安裝腔相連，推動連接桿向上移動，從而帶動藥柜內部與矩形安裝腔內壁活動相連的隔板向上移動，由此實現了隔板之間空隙的可調節，從而實現藥柜容量的可調節，以放置不同大小的藥品，方便了使用者的使用[7-8]。圖1為藥柜剖視圖；第103頁圖2為藥柜安裝腔與矩形腔連接處局部示意圖。

1.2 基于計算機控制的自動化藥柜的組件設計

基于計算機控制的自動化藥柜由底座、安裝腔、藥柜、活動板、活動桿與活動棒等部分組成，見圖1~圖2。

圖1 基于計算機控制的自動化藥柜剖視圖

圖2 基于計算機控制的自動化藥柜安裝腔與矩形腔連接處局部示意圖

1.2.1 底座

底座位于藥柜最底部，是承載藥柜的主體部分。底座的右側連接計算機，以對藥柜進行總控制；控制器安裝在底座的內部，用于接受計算機傳遞來的信息，從而發出控制信號；底座的頂部固定安裝有藥柜，安裝塊安裝在其左右兩側，藥柜為本設計的主體部分。

1.2.2 安裝腔

安裝腔位于安裝塊的內部，總數為8個，單側的安裝腔呈等距排列，其內壁左右兩側之間安裝有活動板。伺服電機安裝在活動板的下方，轉盤安裝于伺服電機的輸出軸處，轉盤前側安裝有活動桿，活動桿的底部與活動板底部安裝有推桿?；顒影舭惭b在活動板前側。安裝腔的內壁上下兩側之間固定安裝有套在活動棒外側的限位。安裝腔的左右兩側呈對稱分布。安裝腔內左右兩側通過滑槽與安裝塊的內部連通，滑槽大小與活動板相適配[9]。

1.2.3 藥柜

藥柜固定于底座的頂部，安裝塊固定安裝于藥柜的左右兩側。藥柜的內部安裝有與矩形腔內壁活動連接的隔板，藥柜的內壁左右兩側均開設有數量為4個且與矩形腔連通的矩形孔，單側矩形孔呈等距排列且矩形孔大小與隔板相適配[10-11]。

1.2.4 活動板

活動板底部與活動桿的底部活動安裝有固定連接的推桿，活動板的前側安裝有活動棒，活動板的頂部安裝有延伸至矩形安裝腔內部且與隔板固定連接的連接桿，活動板頂部與安裝腔內壁頂部用彈簧固定連接；活動棒的數量為兩個，左右兩個活動棒呈對稱分布。

1.2.5 活動桿與活動棒

轉盤的前側安裝有活動桿，轉盤底部與活動板底部有固定連接的推桿；活動棒固定安裝于活動板前側，活動棒外側的限位框固定安裝在安裝腔的內壁上下兩側之間；活動棒的外側為光滑設計，從而可以減少能量的損耗并達到靜音運行之效。

2 基于計算機控制的自動化藥柜的工作原理

打開藥柜放置藥品時，計算機通過控制器啟動伺服電機，伺服電機啟動后產生旋轉磁場使其轉子轉動，帶動其輸出軸處的轉盤轉動，從而帶動轉盤前側的活動桿以及推桿轉動，使得活動板在限位框的支撐下向上移動，推動連接桿向上移動，從而帶動藥柜內部隔板向上移動，實現了隔板之間空隙的可調節，從而實現藥柜容量可調節來放置不同大小的藥品，方便了使用者的使用。

3 基于計算機控制的自動化藥柜的有益效果

3.1 適用于多類別藥品

基于計算機控制的自動化藥柜，可以根據藥品包裝盒的尺寸來調節藥柜內部容量的大小，從而更精確地放置不同大小的藥品，解決了由于藥品藥盒大小尺寸不固定，無法恰當地放入藥柜中而降低了藥柜使用率的問題，且也提高了藥柜總容量的利用率。

3.2 降低用藥錯誤風險率

基于計算機控制的自動化藥柜的使用，不僅可使藥劑師從一些簡單的機械工作中解放出來，使其能有更多的時間專注于藥品的相關研究，還可有更多的時間與精力為醫生與患者提供藥學服務。除此之外，許多醫療事故因配藥的失誤而造成了無法挽回的結果。將計算機與藥柜結合，使用代碼與程序對藥柜進行自動化控制，可大幅度減少人工配藥可能造成的一些重大影響的配藥失誤問題，從而保障醫院配藥的準確性與高效性。

4 結束語

伴隨著智能控制及自動化的廣泛應用，極大程度上減少了許多日常生活中的重復性機械勞動，用機器代替人類從事這些工作，不但可以減少機構的運行成本，提高工作效率，降低出錯率，還可以將人類解放出來，使之更加有時間、有精力去做更能體現價值的腦力勞動。自動化藥柜的廣泛應用，可以對藥品進行更加規范化的管理，不僅可以高程度地提升藥柜的空間利用率，還可以大幅縮短取藥時間，保障用藥的及時性和安全性，同時使藥師有更多時間與精力為醫生和患者服務。此外該裝置還可以進一步推廣應用，如可用于自動販賣藥品的機器或一些中醫藥行業，不僅提高了購藥者的便捷程度，使其不再受時間與地理位置的制約，為急需購買藥品的人們提供購買條件，而且可以大幅降低人工操作導致的一些配藥錯誤，降低用藥錯誤風險率，從而避免因配藥失誤而造成不可避免的重大醫療事故。