智能藥柜存取機(jī)AMM的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查及產(chǎn)品系統(tǒng)分析法，提出了信息化、人性化的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)出智能藥柜存取機(jī)，以解決患者取藥不便的難題。智能藥柜存取機(jī)就患者語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，然后取出藥品，方便有需要的患者及時(shí)就醫(yī)與醫(yī)院對(duì)特殊藥品安全管理的精度化、效率化控制，同時(shí)也為相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：智能配藥；藥品存取；公益愛(ài)心；功能系統(tǒng)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2017）11-00-02

0 引 言

隨著我國(guó)人民生活水平的提高和OTC藥品政策的出臺(tái)，如何快速有效解決居民的健康問(wèn)題逐漸成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要因素。傳統(tǒng)的藥柜機(jī)只用于在醫(yī)院存放藥品，限制了其用途。本項(xiàng)目推出一臺(tái)面向社會(huì)公共場(chǎng)所的低成本智能藥柜存取機(jī)AMM，患者直接通過(guò)語(yǔ)音或者鍵盤(pán)輸入，AMM機(jī)中的模塊便會(huì)接收到信號(hào)并開(kāi)始運(yùn)行。智能藥柜存取機(jī)會(huì)對(duì)患者所說(shuō)語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，然后對(duì)癥狀進(jìn)行分析、配藥。若通過(guò)鍵盤(pán)輸入，按下相應(yīng)的按鈕，AMM機(jī)亦會(huì)配置相應(yīng)的藥物，幫助患者解決輕微的身體不適癥狀。國(guó)外也有相似的先進(jìn)理念和技術(shù)基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)醫(yī)藥實(shí)際情況自主研發(fā)出了具有良好社會(huì)效益的智能針劑調(diào)配系統(tǒng)，該設(shè)備具有占地面積小、外觀(guān)精簡(jiǎn)干練、運(yùn)算速度快、可自動(dòng)彈出等眾多優(yōu)點(diǎn)。

1 智能藥柜概念模型

本文設(shè)計(jì)的智能藥柜概念模型是在對(duì)銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)概念模型進(jìn)行深度研究與開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成。ATM自動(dòng)取款機(jī)采用磁卡識(shí)別用戶(hù)，通過(guò)相對(duì)應(yīng)的按鍵，實(shí)現(xiàn)查詢(xún)、取款、轉(zhuǎn)賬、退卡等功能。本設(shè)計(jì)在ATM自動(dòng)取款機(jī)的基礎(chǔ)上添加了智能語(yǔ)音識(shí)別功能，可識(shí)別用戶(hù)語(yǔ)音，并根據(jù)所識(shí)別語(yǔ)音取藥，實(shí)現(xiàn)對(duì)不識(shí)字人群的關(guān)愛(ài)及照顧。ATM作為高科技電子產(chǎn)品，集交換技術(shù)、信令技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自控技術(shù)等于一體，保障了金融服務(wù)的安全性、時(shí)效性以及準(zhǔn)確性等，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 智能藥柜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 產(chǎn)品功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智能藥柜包括登錄系統(tǒng)、配藥系統(tǒng)、取藥系統(tǒng)和退出系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。登錄系統(tǒng)可分為語(yǔ)音登錄和按鍵登錄，管理人員登錄后，可進(jìn)行加藥、取藥等操作。用戶(hù)通過(guò)語(yǔ)音輸入所需藥品，配藥系統(tǒng)智能識(shí)別后，通過(guò)取藥系統(tǒng)輸出用戶(hù)所需藥品，完成操作后，用戶(hù)退出系統(tǒng)即可。智能藥柜采用攝像頭對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控。

藥柜控制模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2 電路設(shè)計(jì)

該智能藥柜的電路主要由控制器、電源、PC機(jī)、電機(jī)、急停開(kāi)關(guān)等構(gòu)成，其設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

2.3 功能界面設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)將自動(dòng)售賣(mài)機(jī)與ATM自動(dòng)取款機(jī)相結(jié)合，采用自動(dòng)售賣(mài)機(jī)的“表”，ATM自動(dòng)取款機(jī)的“里”，實(shí)現(xiàn)功能與界面的完美融合。界面簡(jiǎn)單實(shí)用，適用于多種人群；功能多樣，可實(shí)現(xiàn)查詢(xún)、取款、轉(zhuǎn)賬、退卡等操作，大大保障了其安全性、實(shí)用性等。

2.4 語(yǔ)音識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用STM32作為系統(tǒng)的控制核心，外接LD3320語(yǔ)音識(shí)別模塊實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別功能。LD3320是基于非特定人語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的語(yǔ)音識(shí)別芯片，只需設(shè)定好要識(shí)別的關(guān)鍵詞列表，并將這些關(guān)鍵詞列表傳送至LD3320內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)識(shí)別功能。內(nèi)置高精度A/D和D/A通道，無(wú)需外接電路，是一款具有高準(zhǔn)確度和實(shí)用性的語(yǔ)音識(shí)別模塊。

2.5 按鍵模塊的設(shè)計(jì)

通過(guò)讀取按鍵對(duì)應(yīng)IO口的電平變化來(lái)判斷所按按鍵，即通過(guò)讀取按鍵對(duì)應(yīng)IO口的電平是否為低來(lái)決定該按鍵是否被按下。除語(yǔ)音輸入外，患者也可以直接按下按鍵來(lái)選擇相應(yīng)的藥品。

3 測(cè)試驗(yàn)證及成果展示

現(xiàn)階段研發(fā)的智能藥柜存取機(jī)具有管理人員登錄功能、用戶(hù)語(yǔ)音識(shí)別功能、按用戶(hù)需求配藥的功能、自動(dòng)抓取功能等。經(jīng)測(cè)試，本系統(tǒng)語(yǔ)音識(shí)別率高，可識(shí)別多種語(yǔ)音，系統(tǒng)較穩(wěn)定。智能藥柜存取機(jī)類(lèi)似于學(xué)生宿舍樓下的自動(dòng)購(gòu)物機(jī)，可清楚看見(jiàn)機(jī)柜中的各種藥品，簡(jiǎn)潔明了，十分方便。

測(cè)試驗(yàn)證結(jié)果見(jiàn)表1所列。

4 結(jié) 語(yǔ)

智能藥柜存取機(jī)采用STM32作為主控制器，采用LD3320作為語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的核心，以鍵盤(pán)、電機(jī)等為輔，完成了本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)不僅為居民帶來(lái)了方便，也減少了患有流行性感冒之類(lèi)的輕微病癥患者跑藥房和醫(yī)院的情況。

參考文獻(xiàn)

[1]史森中，童飛，黃昊，等.基于無(wú)線(xiàn)射頻辨識(shí)系統(tǒng)醫(yī)院患兒管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2017，14（2）：86-90.

[2]付曉慧.字符的識(shí)別及單片機(jī)顯示[D].天津：河北工業(yè)大學(xué)，2013.

[3]張風(fēng)仙.公共圖書(shū)館RFID應(yīng)用研究[D].上海：華東師范大學(xué)，2012.

[4]李玲.智能分析儀器串口通信軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安：西北大學(xué)，2010.

[5]羅賢坤.射頻識(shí)別技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用[D].南昌：南昌大學(xué)，2010.

[6]張薦.自動(dòng)聚焦控制集成電路的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].太原：太原理工大學(xué)，2010.

[7]吳便國(guó).基于單片機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)控制部分的設(shè)計(jì)[D].合肥：安徽大學(xué)，2010.

[8]徐金增.單片機(jī)編程仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2009.

[9]宋躍，余熾業(yè)，張志堅(jiān).單片機(jī)精品課程的實(shí)踐教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（3）：83-85，95.

[10]黃璟.智能排隊(duì)管理系統(tǒng)[D].南京：南京理工大學(xué)，2007.

[11]史春俠.現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與改造研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2016，24（20）：59-61，65.

[12]樊莉莉.電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題探討[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，32（5）：59-60.

[13]喬國(guó)慶，歐陜興，黃俊成，等.一種用于X線(xiàn)檢查的語(yǔ)音指令模塊設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2017，38（2）：56-58.endprint