本发明属于中草药辅助配药技术领域，具体涉及中草药获取、称重、混合等多功能为一体的中草药自动化抓药配药系统。

背景技术：

通过走访各大药房及医院调查得知，目前进行中草药的配置时往往使用人工进行配制。而现如今市场上的人工配制需要使用大量的人力资源，而人工操作需要先根据药单进行寻找药材种类，而中草药往往是种类繁多难以寻找的，找到对应的药材后还需进行人工称重，而对于分量多少又需反复操作才能确保称重精确，过程当中存在很多无用功，因此往往会浪费许多时间。

现有技术依靠人工进行配药，这种配药方式存在配药时间长、配药过程中可能存在污染、配比不精准等问题。其一，因为选择人工配药，此时往往需要配药人员拥有一定的中草药知识，而且由于中草药种类繁多，在寻找装有所需的药材的存放位置上往往会花费大量时间；其二，中草药配置时往往对重量有着极高的要求，人工在进行抓取时，会因为各种可能在重量上有所偏差，最终导致药效不佳；其三，在进行药品配制中某些名贵药材需要特殊保存或谨慎拿取，人工往往会忽视这方面的问题，而造成对于药材的破坏和浪费。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种中草药自动化抓药配药系统。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种中草药自动化抓药配药系统位于壳体内，中草药自动化抓药配药系统包括呈立方体的储药装置、带有抓手的抓取装置、翻斗式的翻转装置和链轮装置；

储药装置竖立放置在壳体内，待收到系统的配方指令后，储药装置的抽屉自动打开，以取出中草药；

链轮装置包括两个相互垂直的平面板块，竖直的平面板块一体连接在水平的平面板块的中心，水平的平面板块的四周安装全向轮，竖直的平面板块中心嵌入链条机构，链条机构上安装取药盒；抓取装置位于竖直的平面板块的背侧，抓取装置的伸缩杆底端固定连接在水平的平面板块的上表面，链轮装置的竖直的平面板块的顶端固定翻转装置，抓取装置和翻转装置位于竖直的平面板块的同侧，取药盒位于竖直的平面板块的异侧；在全向轮的带动下，抓取装置通过伸缩杆的伸缩从储药装置的抽屉内取出中草药，且通过伸缩杆的伸缩放入翻转装置内，翻转装置通过链轮装置的转动将中草药置入链轮装置的取药盒中完成配药。

优选地，平面板块为铝合金材料；链轮装置的水平的平面板块为链轮机架，全向轮为麦克纳姆轮；链条机构贯穿在竖直的平面板块的中心，竖直的平面板块的背侧设有若干支撑杆，支撑杆的两端分别固定连接水平的平面板块和翻转装置；链条机构的上端部和下端部的圆弧中心处分别设有通孔，通孔内安装链轮，链条电动机固定连接在支撑杆上，且链轮安装在链条电动机的轴上，链条环绕在链轮上且相互适配；

取药盒包括上部开口的立方体的药盒本体、转动轴、第一连接件和第二连接件，转动轴的背面固定连接在药盒本体上，转动轴通过轴承连接到第一连接件和第二连接件之间的连接体上，第一连接件和第二连接件啮合在链条的链节上，确保转动轴可以实现转动。

优选地，翻转装置的翻转机架螺栓连接在支撑杆的上端部，以固定翻转机架，翻转机架远离支撑杆的两端侧设有凸块，凸块上设有凹口，药材暂放盒的后端通过横杆固定在凹口内，翻转电动机与动力杆相连，受力杆与动力杆螺栓相连形成之字形链接，药材暂放盒螺栓安装在动力杆和受力杆上方，且药材暂放盒底部的上表面内置重力传感器，重力传感器用于称取现有抓取的中草药重量，药材暂放盒的前端设有出料滑道。

优选地，抓取装置的伸缩杆一体连接在竖直的平面板块的上表面，伸缩杆中心线与链轮装置中的支撑杆平行，呈“t”形的第一连接杆与伸缩杆的上端部垂直连接，远离伸缩杆的第一连接杆的内侧设有滑轨，滑轨中连有第一滑块，第一滑块下方固定连接取药抓手。

本发明设计取药抓手代替人工，可以精准地拿取药材，不会破坏珍贵药材，也避免人工操作时对药材造成不必要的伤害。同时通过使用高精准度的重力传感器很好地解决了人工进行称取过程中存在的误差问题，大大保证了药效，也避免了人工操作时需要多次反复地测量。

优选地，储药装置的外罩内部设有若干药材抽屉，在药材抽屉的下方且远离开口处的一端设有滑道，滑道的长度小于药材抽屉的宽度，滑道内设有若干第二滑块，药材抽屉下方远离滑道的一端固定设有横杆，滑道和横杆之间安装若干交叉可压缩的第二连接杆，第二连接杆的一端与第二滑块固定连接，第二连接杆的另一端与横杆固定连接，使得第二连接杆的拉伸与收缩带动药材抽屉的自动开闭。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

第一、本发明储药装置、抓取装置、翻转装置和链轮装置之间相互合作实现从抓取药材到顾客拿到药品的全线自动化，减少了人为的接触与干预，避免产生对药材的污染，更好地起到卫生的作用，使得顾客对自己所获得的药材更加放心；同时大大提高了工作效率，可以减少对于使用者专业知识的要求，有益于社会。

第二、本发明的系统外形设计与市场上现有的木质存取药材的柜子一致，因此可以在原有基础上进行改造，且实现其余自动化的设备所需空间也不是很大，大大降低了实现自动化的成本；同时系统壳体采用透明化，顾客可以在等待取药过程中看到自己所需药品的全部配制过程，可以更加透明的了解到自己所需药材及用量，大大减少了顾客对药房或医院的顾虑。

附图说明

图1为本发明的中草药自动化抓药配药系统的整体结构示意图。

图2为本发明的中草药自动化抓药配药系统中链轮装置的结构示意图。

图3为本发明的中草药自动化抓药配药系统中链轮装置背侧的结构示意图。

图4为本发明的中草药自动化抓药配药系统中取药抓手的结构示意图。

图5为本发明的中草药自动化抓药配药系统中翻转装置的结构示意图。

图6为本发明的中草药自动化抓药配药系统中取药盒的结构示意图。

图7为本发明的中草药自动化抓药配药系统中储药装置的结构示意图。

图8为本发明的中草药自动化抓药配药系统中药材抽屉的结构示意图。

附图标记：1-储药装置、11-外罩、111-药材抽屉、112-滑道、113-第二滑块、114-第二连接杆、115-横杆、2-抓取装置、21-伸缩杆、22-滑轨、23-第一连接杆、24-第一滑块、25-取药抓手、251-左抓手、252-右抓手、253-细杆、254-导轨、255-细杆头、256-左轴、257-右轴、3-翻转装置、31-药材暂放盒、32-受力杆、33-动力杆、34-翻转电动机、35-翻转机架、36-重力传感器、37-出料滑道、4-链轮装置、41-竖直的平面板块、411-链条机构、4111-链轮、4112-链条、4113-链条电动机、412-取药盒、4121-药盒本体、4122-转动轴、4123-第一连接件、4124-第二连接件、42-水平的平面板块、421-麦克纳姆轮、43-支撑杆。

具体实施方式

本发明提供了一种中草药自动化抓药配药系统。

本发明的中草药自动化抓药配药系统位于壳体内，壳体结构可以设置为全透明或者半透明，顾客可以在等待取药过程中看到自己所需药品的全部配制过程，更加透明地了解到自己所需药材及用量，使得顾客对自己所获得的药材更加放心。

如图1至图3所示，中草药自动化抓药配药系统包括呈立方体的储药装置1、带有抓手的抓取装置2、翻斗式的翻转装置3和链轮装置4；储药装置1竖立放置在壳体内，待收到系统的配方指令后，储药装置1的抽屉自动打开，以取出中草药；即使用者可以在指定系统中输入所需药材，而相应的药材抽屉111得到指令后将会自动打开，大大地减少了寻找药材的时间，对于使用者也无需有过多的要求。链轮装置4包括两个相互垂直的平面板块，竖直的平面板块41一体连接在水平的平面板块42的中心，水平的平面板块42的四周安装麦克纳姆轮421，以保证全方位的运动，有益于实现灵活转向，竖直的平面板块41中心嵌入链条机构411，链条机构411上安装取药盒412；抓取装置2位于竖直的平面板块41的背侧，抓取装置2的伸缩杆21底端固定连接在水平的平面板块42的上表面，链轮装置4的竖直的平面板块41的顶端固定连接翻转装置3，抓取装置2和翻转装置3位于竖直的平面板块41的同侧，取药盒412位于竖直的平面板块41的异侧；在麦克纳姆轮421的带动下，抓取装置2通过伸缩杆21的伸缩活动从储药装置1的药材抽屉111内取出中草药，且通过伸缩杆21的伸缩放入翻转装置3内，翻转装置3通过链轮装置4的运动将中草药置入链轮装置4的取药盒412中完成配药。其中，通过抓取装置2实现自动取药，在自动取药的过程中不会存在药材污染问题，也不会产生因药材相似而错抓药的情况发生，对于药材的安全问题也大大改善。翻转装置3通过翻转将中草药倒入链轮装置4的取药盒412内存放配制。

具体地，在本发明的一种优选实施例中，如图2和图3所示，平面板块为铝合金材质，链轮装置4的水平的平面板块42为链轮机架；链条机构411包括链轮4111、链条4112和链条电动机4113，链条机构411贯穿在竖直的平面板块41的中心，竖直的平面板块41的背侧设有若干支撑杆43，支撑杆43的两端分别连接水平的平面板块42和翻转装置3；链条机构411的上端部和下端部的圆弧中心处分别设有通孔，通孔内安装链轮4111，安装上下两个链轮4111可以确保取药盒412随链条4112转动时，始终保持开口向上的状态。链条电动机4113固定连接在支撑杆43上，且链轮4111安装在链条电动机4113的轴上，从而保证链条电动机4113的轴可以通过通孔，用于链轮4111传动，并将链条电动机4113的动力传递给链条4112，链条4112环绕在链轮4111上且相互适配。

如图6所示，取药盒412包括上部开口的立方体的药盒本体4121、转动轴4122、第一连接件4123和第二连接件4124，转动轴4122通过轴承连接到第一连接件4123和第二连接件4124之间的连接体上，确保转动轴4122可以实现转动；转动轴4122的背面固定连接在药盒本体4121上，为了使链条4112带动取药盒412运动，第一连接件4123和第二连接件4124啮合在链条4112的链节上，即为了使第一连接件4123和第二连接件4124配合，可以在链条4112的链节上打孔。药盒本体4121底部稍重，依靠自身重力并与转动轴4122相适配，以确保取药盒412始终保持开口向上的状态。

在本发明的一种优选实施例中，如图2至图5所示，翻转装置3还包括药材暂放盒31、受力杆32、动力杆33、翻转电动机34、翻转机架35、重力传感器36和出料滑道37，翻转装置3的翻转机架35螺栓连接在支撑杆43的上端部，以固定翻转机架35，翻转机架35远离支撑杆43的两端侧设有凸块，凸块上设有凹口，药材暂放盒31的后端通过横杆固定在凹口内，翻转电动机34与动力杆33相连，受力杆32与动力杆33螺栓相连形成之字形链接，药材暂放盒31螺栓安装在动力杆33和受力杆32上方，且药材暂放盒31底部的上表面内置重力传感器36，重力传感器36用于称取现有抓取的中草药重量，并在达到指定重量后进行下一步操作；其中，翻转装置3可以根据选择自带不同的重力传感器36的精度来控制称重的准确性，从而很好地解决人工在称重过程中由于称重不准发生的问题，也大大减少了使用者的反复操作。药材暂放盒31的前端设有出料滑道37，便于将药材暂放盒31中的中草药倒入取药盒412中。动力杆33连接在药材暂放盒31下方形成一个整体，此整体与翻转机架35完全吻合。

在本发明的一种优选实施例中，如图3所示，抓取装置2包括伸缩杆21、滑轨22、第一连接杆23、第一滑块24和取药抓手25，伸缩杆21底部与链轮装置4中竖直的平面板块41后侧固定连接，制作时可以制作成一体，伸缩杆21中心线与链轮装置4中的支撑杆43平行，呈“t”形的第一连接杆23与伸缩杆21的上端部垂直连接，在伸缩杆21上端的不远处套设加强杆，连接至第一连接杆23，使得第一连接杆23、伸缩杆21和加强杆呈三角形设置，从而使第一连接杆23连接更加牢固。远离伸缩杆21的第一连接杆23的内侧设有滑轨22，滑轨22中连有第一滑块24，第一滑块24下方固定连接取药抓手25，取药抓手25内部为中空设计可以有效地抓取并暂存中草药，在智能识别控制之后进行匹配，从而实现自动抓药功能。具体地，如图4所示，取药抓手25包括左抓手251、右抓手252、细杆253、导轨254、细杆头255、左轴256和右轴257。在导轨254两侧通过左轴256、右轴257分别对称设置左抓手251和右抓手252，导轨254分别和左抓手251、右抓手252以一定角度固定连接，细杆253和细杆头255固定连接，细杆头255以间隙配合的方式嵌入导轨254中。

当左抓手251、右抓手252需要抓取中草药时，空心杆中间的细杆253通过其内部的电动机向上运动，同时细杆头255向上运动，带动导轨254绕左轴256、右轴257逆时针转动，导轨254转动从而带动左抓手251、右抓手252绕左轴256、右轴257同步顺时针转动，使左抓手251和右抓手252收紧。

在本发明的一种优选实施例中，如图7和图8所示，储药装置1的外罩11内部设有若干药材抽屉111，外罩11的大小根据需要放置不同数量的存储的药材抽屉111而设定；在药材抽屉111的下方且远离开口处的一端设有滑道112，滑道112的长度小于药材抽屉111的宽度，滑道112内设有两个第二滑块113，药材抽屉111下方远离滑道112的一端固定设有横杆115，横杆115的长度小于药材抽屉111的宽度，滑道112和横杆115之间安装若干交叉可压缩的第二连接杆114，第二连接杆114的一端与第二滑块113固定连接，第二连接杆114的另一端与横杆115固定连接，从而通过第二连接杆114的拉伸与收缩带动药材抽屉111进行拉伸与收缩。另外，在滑道112内加装动力和传感器等装置后，可以实现药材抽屉111的自动化。即储药装置1在接到配方指令后，安装在滑道112处的动力装置，使两个第二滑块113向中间滑动，横杆115伸出，带动第二连接杆114运动，从而第二连接杆114带动药材抽屉111运动，使药材抽屉111伸出，从而完成自动打开抽屉的操作。

自动打开药材抽屉111后，麦克纳姆轮421带动整个链轮装置4到指定位置，伸缩杆21根据需求调节伸缩到指定高度，然后第一滑块24沿滑轨22运动到合适的位置，伸缩杆21稍稍下降，使取药抓手25合拢，抓取药材，取药抓手25比较小，可以保证抓回少量药材，直到这一种药材符合配方所要求的重量。伸缩杆21上升，第一滑块24朝药材暂放盒31方向移动，移动到药材暂放盒31上方的时候，取药抓手25张开将药材放置到药材放盒31中，药材暂放盒31上表面内置的重力传感器36称量，根据系统的配方指令进行比较，若重量不足，继续抓取，若重量超过了设定值，则从药材暂放盒31抓取并放回储药装置1内，直到这一种药材符合配方所要求的重量。

第一滑块24朝远离药材暂放盒31方向运动，翻转电动机34开启，带动受力杆32、重力传感器36、动力杆33翻转，药材暂放盒31绕机架中间的竖板旋转，药材在重力作用下，从药材暂放盒31经过出料滑道37进入停在最高点的取药盒412中，至此，配方的一味药材已经抓取完毕。一个配方有几种药，重复以上动作，抓取不同的药材配药即可。

实际上，本装置具有程序化的重量判断系统，取药抓手25抓取一定量的药材放入药材暂放盒31内，重力传感器36根据程序输入的重量进行判断，即若目前所取重量小于输入重量时，取药抓手25将反复操作取药过程，并且每一次重力传感器36都会与基准重量相比较，当药材暂放盒31中的重量与所输入的重量相同时，该过程停止；若目前所取重量大于输入重量时，则取药抓手25从药材暂放盒31中拿出一定量的药材放回到存储中药的药材抽屉111中，直至药材暂放盒31中的重量与所输入的重量相同。待某种药材获取完毕后，取药抓手25回归到原点，重复以上步骤进行下一种药材的抓取。

综上，链轮装置4到达正确位置后，伸缩杆21伸缩到合适的高度，第一滑块24在滑轨22上滑动到合适的位置，随后药材抽屉111在下方的第二连接杆114的驱动下，抽屉伸出，然后取药抓手25伸下去抓取药。药材暂放盒31上表面内置的重力传感器36可以测出放在药材暂放盒31中药材的质量，直至达到标准，达到标准后翻转装置3进行翻转，将这种药材倒入取药盒412内，进行下一种药材的抓取。考虑到一个配方有几包药，链条电动机4113带动链轮4111和链条4112运动，取药盒412运动到最高点，重复抓取相同种类、相同重量的药。

本发明的中草药自动化抓药配药系统的工作过程为：

使用者在指定系统中输入所需药材及份量后，伸缩杆21与第一滑块24根据系统指令(可以使用软件编程实现)调整到指定位置，同时滑道112在动力传感器的作用下带动杆第二连接杆114拉伸，使得药材抽屉111向z轴正方向运动实现存储中药的抽屉自动打开。之后取药抓手25抓取一定量的药材放入药材暂放盒31中，重力传感器36根据程序输入的重量进行判断，如与输入的重量不相同，则取药抓手25根据实际情况进行相应操作：即若目前所取重量小于输入重量，则重复上述步骤直至药材暂放盒31中的重量与所输入的重量相同；若目前所取重量大于输入重量，则取药抓手25从药材暂放盒31中拿出一定量的药材放回到药材抽屉111中，直至药材暂放盒31中的重量与所输入的重量相同。此种药材获取完毕后，伸缩杆21、第一滑块24、取药抓手25将回归到原点。同时滑道112带动第二连接杆114压缩，使得药材抽屉111向z轴负方向运动实现存储中药的抽屉的关闭，重复以上步骤进行下一种药材的抓取。

在输入的所有药材均完成的条件下，链条电动机4113带动链轮4111进行旋转运动，使得链条4112进行运动，取药盒412达到最顶部，翻转装置3的翻转电动机34带动所连的受力杆32和动力杆23进行y轴正方向的运动，使得药材暂放盒31内的中草药在重力的作用下掉落至取药盒412中，完成最终的配药。

本发明的中草药自动化抓药配药系统具有以下优点：

(1)本发明设计了一种集自动取药、自动称重多功能为一体的智能中草药配方辅助装置，弥补了目前市场上暂时没有该类产品，而药剂师需要长时间培养和大量学习药材的问题。

(2)本发明通过运用电机带动连杆运动的方式有效地解决了抽屉无法自主打开的缺点，有效减少了人工操作时无用功地寻找问题。

(3)本发明通过运用取药抓手代替人工，避免了在拿取过程中存在的污染问题，并且可以精准地拿取药材，不会破坏珍贵药材，也避免人工操作时会对药材造成不必要的伤害。

(4)本发明通过使用高精准度的重力传感器很好地解决了人工进行称取过程中存在的误差问题，大大保证了药效，也避免了人工操作时需要多次反复地测量。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。