CN118304172B - 基于多个工业机器人协同进行配液的方法及配液系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种基于多个工业机器人协同进行配液的方法及配液系统,工业机器人包括至少三个运动轴,其中方法包括:输入基准参数信息,获得药瓶的夹持位置信息、吸注器的夹持位置信息、包含第三位置的抽取位置信息以及吸注器的抽吸量信息;通过第一工业机器人夹持药瓶并移动至第一位置;通过第二工业机器人夹持吸注器并移动至位于第一位置的上方的第二位置;通过第二工业机器人驱动吸注器从第二位置向第一位置方向移动至第三位置;通过第二工业机器人驱动吸注器在第三位置对液体进行吸取。由此,通过基于多个工业机器人协同进行配液的方法及配液系统,能够根据不同配液需求完成定量配液,并且具有更好的自由度能够同时进行多种配液动作。
Description
技术领域
本公开大体涉及自动化生产领域,具体涉及一种基于多个工业机器人协同进行配液的方法及配液系统。
背景技术
随着科技进步,自动化生产技术越来越成熟,并广泛应用于各行各业中代替人工进行生产作业。例如,随着人口增长以及人们对健康需求的不断提升,传统制药行业已经难以满足供应缺口,因此在制药行业中可以通过采用自动化生产技术来提升产能以满足市场需求。自动化生产技术中,通过预先设置好各种指令,再由自动化机器按这些指令重复执行相应的动作,由此能够替代人工进行大规模且高效的生产作业。例如自动化配液过程中,配液机器可以按预先设置的指令,如夹持指令、移动指令、提拉指令等,完成如夹持移瓶或吸注器、移动移瓶或吸注器、以及驱使吸注器吸取或注射等动作,由此完成配液过程。
在自动配液过程中,配液机器根据不同配液需求,如在不同的药瓶中吸取药液的量不同或在不同的液袋中需要注射的药液的量不同,因此配液机器还需要制定对应的定量控制策略。目前,现有技术中大多数自动化配液机器均是固定点位式的机器设备,这些机器设备通过将药品、药瓶、吸注器或液袋等在机器设备的运动轴上进行反复搬运或吸注的方式完成配液过程。例如专利公布号为CN108030673A的专利申请,其描述一种用于西林瓶的自动配液机器人,包括:基座、溶媒袋装置、西林瓶装置、注射器装置,其中各个装置中还包括多个旋转、夹持和升降机构等,在各个旋转、夹持和升降机构等的配合下完成药液的定量配置。
上述固定点位式的配液机器虽然也可根据不同配液需求完成定量配液,但自由度低,机器动作简单不利于同时进行多个动作,如倾斜、移动、吸取、摇匀、夹取等,并且每个动作可能需要单独设置相应的机器,导致机器组成复杂。为了简化机器并能够通过少量机器就可以多个动作同时进行以根据不同配液需求完成定量配液,现有技术中还采用了一种基于多轴机器人(也称工业机器人、机械臂、机械手等)的生产方案,其基于仿生学原理,能够模拟人手在各个不同的轴向或维度进行生产作业,例如专利公布号为CN113001564A的专利申请,其描述一种基于工业机器人的自动配液系统及方法,解决现有的配液系统自动化程度低、精度差的问题,通过六轴机械手单元带动夹爪单元进行液袋中液体的抽取,并各种处理和传感单元输出特定指令来控制六轴机械手单元。
然而,上述多轴机器人的方案中,仅采用一个六轴机械手和夹爪进行取液或移液,药瓶和液袋等放置仍然采用固定点位式,若需要对药瓶和液袋进行其他配液动作,该方案难以满足。另外,若也采用多轴机器人对药瓶和液袋进行其他配液动作,由于存在多个动作点位,因而相较于固定点位式机器将使定量配液(特别是抽吸药液的过程)变得更加困难。
发明内容
本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成,其目的在于提供一种基于多个工业机器人协同进行配液的方法及配液系统,能够根据不同配液需求完成定量配液,并且具有更好的自由度,能够同时进行多种配液动作。
为此,本公开的第一方面提供一种基于多个工业机器人协同进行配液的方法,所述工业机器人包括至少三个运动轴,其特征在于,所述方法包括:输入基准参数信息,所述基准参数信息包括配液需求、药瓶的形状参数、吸注器的形状参数和所述药瓶中的液体的液面高度;基于所述药瓶的形状参数获得所述药瓶的夹持位置信息,通过第一工业机器人基于所述药瓶的夹持位置信息夹持所述药瓶并移动至配液工位的第一位置;基于所述吸注器的形状参数和所述药瓶的夹持位置信息获得所述吸注器的夹持位置信息,通过第二工业机器人基于所述吸注器的夹持位置信息夹持所述吸注器并移动至配液工位的位于所述第一位置的上方的第二位置;基于所述液面高度、所述药瓶的夹持位置信息和所述吸注器的夹持位置信息获得包含第三位置的抽取位置信息,基于所述抽取位置信息通过所述第二工业机器人驱动所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动至所述第三位置,所述第三位置位于所述药瓶的内部并低于所述液面高度;基于所述配液需求和所述吸注器的形状参数获得所述吸注器的抽吸量信息,基于所述吸注器的抽吸量信息通过所述第二工业机器人驱动所述吸注器在所述第三位置对所述液体进行吸取。
在本公开的第一方面中,首先,通过基准参数信息获得药瓶的夹持位置信息、吸注器的夹持位置信息、包含第三位置的抽取位置信息以及吸注器的抽吸量信息,在这种情况下,能够通过第一工业机器人基于药瓶的夹持位置信息对不同的药瓶进行夹持,能够通过第二工业机器人基于吸注器的夹持位置信息、包含第三位置的抽取位置信息以及吸注器的抽吸量信息对不同的吸注器进行夹持、移动和驱使抽吸,并能够根据不同的配液需求适应性地调整药瓶或吸注器的夹持位置以获得不同配液需求下定量配液时吸注器的吸取量程,由此能够完成在多个工业机器人协同下进行定量配液过程的准备。其次,通过第一工业机器人夹持药瓶并移动至配液工位的第一位置,通过第二工业机器人夹持吸注器并移动至位于第一位置的上方的第二位置,再基于抽取位置信息通过第二工业机器人将吸注器从第二位置向第一位置移动至第三位置,吸注器位于第三位置时再通过第二工业机器人基于抽吸量信息驱动吸注器对液体进行吸取,由此形成第一工业机器人和第二工业机器人的标定路线和动作,在这种情况下,能够通过第一工业机器人和第二工业机器人的标定路线和动作在配液工位进行重复不断的配液过程,即能够在多个工业机器人协同下重复进行定量配液,由此能够替代人工配液,提升配药效率。
另外,根据本公开的第一方面所涉及的方法,可选地,所述药瓶的形状参数包括所述药瓶的型号和所述药瓶的形状大小,所述吸注器的形状参数包括所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小。在这种情况下,能够根据不同的药瓶的型号和形状大小获得药瓶的夹持位置以适应配液需求,能够根据不同的吸注器的型号和形状大小获得吸注器的夹持位置以适应配液需求,同时基于药瓶的夹持位置、吸注器的夹持位置、药品内的液面高度以及不同配液需求下所需的配液体积能够获得吸注器需要抽吸的量程,即能够定量配液。
另外,根据本公开的第一方面所涉及的方法,可选地,通过控制中心输入所述基准参数信息,并基于所述配液需求、所述药瓶的型号和所述药瓶的形状大小计算获得所述药瓶的夹持位置信息,将所述药瓶的夹持位置信息发送至所述第一工业机器人,基于所述药瓶的夹持位置信息、所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小计算获得所述吸注器的夹持位置信息,基于所述液面高度、所述药瓶的夹持位置信息和所述吸注器的夹持位置信息计算获得所述抽取位置信息,基于所述配液需求、所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小计算获得抽吸量信息,将所述吸注器的夹持位置信息、所述抽取位置信息和所述抽吸量信息发送至所述第二工业机器人。在这种情况下,通过控制中心基于基准参数信息获得不同配液需求、不同药瓶以及不同吸注器情况下对应的夹持位置信息、抽取位置信息或抽吸量信息等定量吸注信息后,能够通过第一工业机器人和第二工业机器人基于这些定量吸注信息完成定量配液。
另外,根据本公开的第一方面所涉及的方法,可选地,所述抽吸量信息包括所述吸注器基于所述配液需求获得的第一吸取量程和第二吸取量程,所述第一吸取量程为基于所述配液需求、所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小计算所获得的计算值,所述第二吸取量程为所述第一吸取量程与预设余量之和,所述预设余量小于所述第一吸取量程,通过所述第二工业机器人驱使所述吸注器基于所述第二吸取量程对所述液体进行吸取动作。在这种情况下,第二工业机器人以第二吸取量程对液体进行吸取,而由于第二吸取量程为基于配液需求、吸注器的型号和吸注器的形状大小计算所获得的计算值与预设余量之和,由此能够减少吸取误差使吸取过程更加充分,也即能够提升定量吸取的精确性。
另外,根据本公开的第一方面所涉及的方法,可选地,还包括:通过所述第一工业机器人在所述药瓶移动至所述第一位置前对所述药瓶进行摇匀,或通过所述第一工业机器人在所述药瓶移动至所述第一位置时对所述药瓶进行倾斜。在这种情况下,通过第一工业机器人对药瓶进行摇匀或倾斜,能够使药瓶内的液体组分更加均匀以使配液更加精确,或能够使吸注器进入倾斜的药瓶的最低处对液体进行更加充分的吸取以减少液体浪费,提升液体的利用率。
另外,根据本公开的第一方面所涉及的方法,可选地,还包括:基于所述药瓶的形状参数获得所述药瓶的割瓶位置或开盖方式,在所述药瓶移动至所述第一位置前,通过所述第一工业机器人将所述药瓶移动至开瓶工位进行割瓶或开盖。在这种情况下,能够对药瓶提前进行割瓶或开盖处理,由此能够方便后续吸注器进入药瓶的内部进行吸注。
另外,根据本公开的第一方面所涉及的方法,可选地,还包括:所述第二工业机器人驱动所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动时,检测所述吸注器是否位于所述药瓶的内部。在这种情况下,能够提高吸注器进入药瓶对液体进行吸注的精确性,由此能够减少吸注器出现不期望的损坏情况。
另外,根据本公开的第一方面所涉及的方法,可选地,还包括:通过所述第一工业机器人将所述药瓶移动至所述第一位置时令所述药瓶倾斜预设角度,通过所述第二工业机器人驱动所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动时以令所述吸注器与所述药瓶的内壁抵接的方式移动至所述第三位置。在这种情况下,药瓶倾斜预设角度,能够便于吸注器到达倾斜的药瓶的最低处进行液体抽吸,由此能够减少液体浪费,提升液体的利用率;令吸注器与药瓶的内壁抵接的方式移动至第三位置,能够减少吸注器损坏或吸注器损坏药瓶等不期望的情况的发生,并能够便于使吸注器以吸注器与药瓶的内壁抵接的方式到达倾斜的药瓶的最低处进行液体抽吸,由此还能够减少液体浪费,提升液体的利用率。
另外,根据本公开的第一方面所涉及的方法,可选地,还包括:通过第三工业机器人夹持液袋并移动至所述配液工位的第四位置,在所述吸注器对所述液体完成吸取后通过所述第二工业机器人将所述吸注器从所述第三位置向所述第四位置移动至所述配液工位的第五位置,所述第五位置位于所述液袋的内部,通过所述第二工业机器人驱使所述吸注器将所述吸注器中的所述液体向所述液袋中进行注射。在这种情况下,通过第二工业机器人和第三工业机器人的配合,能够将吸注器中的液体注射至液袋中,由此能够完成从药瓶到液袋进行配液的流程。
本公开的第二方面提供一种配液系统,是基于多个工业机器人协同进行配液的系统,所述工业机器人包括至少三个运动轴,所述系统包括:控制单元、具有第一工业机器人的药瓶处理单元、具有第二工业机器人的配液单元以及具有第三工业机器人的液袋处理单元,所述控制单元、所述药瓶处理单元、所述配液单元以及所述液袋处理单元通过现场总线连接通讯,所述控制单元配置为获得包括配液需求、药瓶的形状参数、吸注器的形状参数和所述药瓶中的液体的液面高度的基准参数信息,并基于所述基准参数信息计算获得所述药瓶的夹持位置信息,基于所述基准参数信息和所述药瓶的夹持位置信息计算获得所述吸注器的夹持位置信息,基于所述基准参数信息、所述药瓶的夹持位置信息和所述吸注器的夹持位置信息计算获得所述抽取位置信息,基于所述配液需求、所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小计算获得抽吸量信息;所述药瓶处理单元配置为通过所述第一工业机器人基于所述药瓶的夹持位置信息夹持所述药瓶并移动至配液工位的第一位置;所述液袋处理单元配置为通过所述第三工业机器人夹持液袋并移动至所述配液工位的第四位置;所述配液单元配置为通过所述第二工业机器人基于所述吸注器的夹持位置信息夹持所述吸注器并移动至所述配液工位的第二位置,并令所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动至所述配液工位的第三位置时对所述液体进行吸取,在所述吸注器完成吸取时令所述吸注器从所述第三位置向所述第四位置移动至所述配液工位的第五位置,并驱使所述吸注器将所述吸注器中的所述液体向所述液袋中进行注射。
在本公开的第二方面中,通过控制单元对各自信息参数进行处理并以指令下载分发到其他单元,通过药瓶处理单元的第一工业机器人对装载药瓶进行夹持和移动,通过配液单元的第二工业机器人对吸注器进行夹持和移动,并驱使吸注器进入药瓶或液袋内进行吸注,通过液袋处理单元的第三工业机器人对液袋进行夹持和移动,由此能够在多个工业机器人协同进行配液,还能够根据不同配液需求完成定量配液。
根据本公开,能够提供一种基于多个工业机器人协同进行配液的方法及配液系统,能够根据不同配液需求完成定量配液,并且具有更好的自由度,能够同时进行多种配液动作。
附图说明
图1是示出了本公开示例所涉及的第一工业机器人夹持药瓶的应用场景示意图。
图2是示出了本公开示例所涉及的第二工业机器人夹持吸注器的应用场景示意图。
图3示出了本公开示例所涉及的配液方法的流程图。
图4示出了本公开示例所涉及的配液方法的第二种实施例的流程图。
图5示出了本公开示例所涉及的配液方法的第三种实施例的流程图。
图6是示出了本公开示例所涉及的配液方法的第四种实施例的流程图。
图7是示出了本公开示例所涉及的配液方法的第五种实施例的流程图。
图8是示出了本公开示例所涉及的步骤S203的流程图。
图9示出了本公开示例所涉及的吸注器与药瓶的一种关系的示意图。
图10是示出了本公开示例所涉及的吸注器与药瓶的另一种关系的示意图。
图11是示出了本公开示例所涉及的吸注器与药瓶的又一种关系的示意图。
图12是示出了本公开示例所涉及的配液方法的第六种实施例的流程图。
图13是示出了本公开示例所涉及的步骤S702中用坐标点位表示吸注器与药瓶的动态关系的示意图。
图14是示出了本公开示例所涉及的步骤S702中吸注器与药瓶的动态关系的示意图。
图15是示出了本公开示例所涉及的配液方法的第七种实施例的流程图。
图16是示出了本公开示例所涉及的配药系统的应用场景和结构组成示意图。
图17是示出了本公开示例所涉及的配药系统中的校准装置的结构示意图。
附图标记说明:
10…配液系统,11…药瓶处理单元,12…配液单元,13…液袋处理单元,2…吸注器,3…药瓶,111…第一工业机器人,112…药瓶存放装置,113…割瓶或开盖装置,114…药瓶回收装置,121…第二工业机器人,122…吸注器存放装置,123…校准装置,131…第三工业机器人,132…液袋存放装置,1231…第一相机,1232…第二相机,H…校准区域,a…基础点位,f…第一点位,b…第一点位,c…第二点位。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所填充的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或装置没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或装置固有的其他步骤或单元。在下面的说明中,对于相同的部件赋予相同的符号,省略重复的说明。另外,附图只是示意性的图,部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
本公开涉及一种基于多个工业机器人协同进行配液的方法及配液系统,能够根据不同配液需求完成定量配液,并且具有更好的自由度,能够同时进行多种配液动作。
图1是示出了本公开示例所涉及的第一工业机器人111夹持药瓶3的应用场景示意图。图2是示出了本公开示例所涉及的第二工业机器人121夹持吸注器2的应用场景示意图。
在本公开中,工业机器人可以包括至少三个运动轴,即本公开所涉及的工业机器人可以在三维空间坐标系中进行任意动作,包括但不限于旋转、平移、循环重复运动等。在一些示例中,本公开所涉及的工业机器人也可以称机械手、机械臂、仿生工业生产机器等。在一些示例中,本公开所涉及的工业机器人可以具有六个运动轴(也可以理解为六个自由度),包括例如在上、下、左、右、前或后等六个常识性的方位上进行任意旋转或移动。在本公开中,如图1和图2所示,可以通过工业机器人进行物品的夹持、旋转、移动、摇晃、提拉等动作,例如可以对药瓶3进行夹持、摇晃或移动,对吸注器2进行夹持、移动或驱使提拉等。
为了方便描述和区分,在本公开中,将用于对药瓶3进行作业的工业机器人称为第一工业机器人111(参见图1),将用于对吸注器2进行作业的工业机器人称为第二工业机器人121(参见图2),将用于对液袋进行作业的工业机器人称为第三工业机器人131(参见图16),以此类推。在本公开中,根据生产需要,工业机器人的数量可以是多个,例如2个、3个、4个、5个、6个或更多。
以下,首先对本公开所涉及的基于多个工业机器人协同进行配液的方法进行详细描述。在一些示例中,基于多个工业机器人协同进行配液的方法也可以称“多个工业机器人协同的配液方法”、“配液方法”、“配药方法”等。
图3示出了本公开示例所涉及的配液方法的流程图。
在一些示例中,如图3所示,本公开所涉及的方法可以包括:输入基准参数信息(步骤S100);获得药瓶3的夹持位置信息(步骤S200);通过第一工业机器人111夹持药瓶3并移动至配液工位的第一位置(步骤S300);获得吸注器2的夹持位置信息(步骤S400);通过第二工业机器人121夹持吸注器2并移动至配液工位的位于第一位置的上方的第二位置(步骤S500);获得包含第三位置的抽取位置信息(步骤S600);通过第二工业机器人121驱动吸注器2从第二位置向第一位置方向移动至第三位置(步骤S700);获得吸注器2的抽吸量信息(步骤S800);通过第二工业机器人121驱动吸注器2在第三位置对液体进行吸取(步骤S900)。
在一些示例中,在步骤S100中,基准参数信息可以包括但不限于配液需求、药瓶3的形状参数、吸注器2的形状参数和药瓶3中的液体的液面高度中的至少一种信息参数。在一些示例中,药瓶3中的液体的液面高度可以是大于或等于零,当大于零时,根据不同的规格和种类,药瓶3中的液体的液面高度可以不同,即体积可以不同,由此能够便于根据配液需求进行配液;当等于零时,即对应药瓶3中可以是没有液体,此时药瓶3可以用作吸注器2的注射或注入对象(相当于液袋,后续描述)。
在一些示例中,在步骤S200中,具体地,可以基于药瓶3的形状参数获得药瓶3的夹持位置信息。在这种情况下,能够使第一工业机器人111夹持药瓶3的预定位置,由此能够便于后续计算获得其他例如吸注器2需要吸取的量程等信息。
在一些示例中,步骤S300中,具体地,可以基于药瓶3的夹持位置信息通过第一工业机器人111夹持药瓶3并移动至配液工位的第一位置。在这种情况下,能够便于配合第二工业机器人121并使第二工业机器人121获得吸注器2需要夹持的位置。
在一些示例中,步骤S300中,配液工位的第一位置可以是指坐标或区域。在一些示例中,药瓶3被移动至配液工位的第一位置可以是指药瓶3上的特定点位位于第一位置的坐标或区域中,例如可以是药瓶3的底部的多个点位与第一位置的预设坐标对齐时,即说明药瓶3已被移动至或位于第一位置。在一些示例中,可以以药瓶3底部圆心坐标以及药瓶3底部任意一点坐标来指示药瓶3是否位于第一位置。另外,在本公开中,配液工位的第二位置、第三位置、第四位置或第五位置也可以和第一位置的理解方式相同,例如,可以以针尖坐标来指示吸注器2是否位于第二位置、第三位置或第五位置,因此下文不再赘述。
在一些示例中,步骤S400中,具体地,可以基于吸注器2的形状参数和药瓶3的夹持位置信息获得吸注器2的夹持位置信息。在这种情况下,能够使第二工业机器人121夹持吸注器2的特定位置(不同配液需求下的夹持位置不同,特定位置可以是通过计算获得,并可以包含于吸注器2的夹持位置信息中),由此能够便于后续计算获得其他例如吸注器2需要吸取的量程等信息。
在一些示例中,步骤S500中,具体地,可以通过第二工业机器人121基于吸注器2的夹持位置信息夹持吸注器2并移动至配液工位的位于第一位置的上方的第二位置。在这种情况下,能够便于第二工业机器人121驱使吸注器2进入药瓶3的内部。在一些示例中,吸注器2进入药瓶3的内部可以是指吸注器2部分地进入药瓶3的内部,例如吸注器2的针管可以进入药瓶3的内部。
在一些示例中,步骤S600中,具体地,可以基于液面高度、药瓶3的夹持位置信息和吸注器2的夹持位置信息获得包含第三位置的抽取位置信息。在一些示例中,第三位置可以是位于药瓶3的内部并低于液面高度的位置。在这种情况下,吸注器2能够对药瓶3内部的液体进行吸取。
在一些示例中,步骤S600中,吸注器2位于第三位置可以特别指吸注器2的针管或针尖对齐第三位置的坐标或位于第三位置的区域中。在一些示例中,第三位置与药瓶3的夹持位置、吸注器2的夹持位置以及配液需求具有相关性,也即第三位置可以是变化的值。
在一些示例中,步骤S700中,具体地,可以基于抽取位置信息通过第二工业机器人121驱动吸注器2从第二位置向第一位置方向移动至第三位置。在这种情况下,能够使吸注器2精准地进入药瓶3的内部,由此能够便于精确地吸取液体。
在一些示例中,步骤S800中,具体地,可以基于配液需求和吸注器2的形状参数获得吸注器2的抽吸量信息。在这种情况下,能够使吸注器2于药瓶3中定量吸取液体,由此能够准确完成不同配液需求的配液。
在一些示例中,步骤S900中,具体地,可以基于吸注器2的抽吸量信息通过第二工业机器人121驱动吸注器2在第三位置对液体进行吸取。在这种情况下,能够精准完成吸取动作,由此提升配药的准确性。
在一些示例中,药瓶3的形状参数可以包括药瓶3的型号和药瓶3的形状大小。在这种情况下,能够根据不同的药瓶3的型号和形状大小获得药瓶3的夹持位置以适应配液需求。
在一些示例中,吸注器2的形状参数可以包括吸注器2的型号和吸注器2的形状大小。在这种情况下,能够根据不同的吸注器2的型号和形状大小获得吸注器2的夹持位置以适应配液需求。
在一些示例中,可以基于药瓶3的夹持位置、吸注器2的夹持位置、药品内的液面高度以及不同配液需求获得吸注器2的抽吸量信息(即不同配液需求下所需的配液体积或种类)。在一些示例中,抽吸量信息可以包括吸注器2需要抽吸的量程。在这种情况下,能够基于不同的配液需求按吸注器2需要抽吸的量程进行配液,即能够定量配液。
另外,在一些示例中,抽吸量信息可以包括吸注器2基于配液需求获得的第一吸取量程和第二吸取量程。在一些示例中,第一吸取量程可以为基于配液需求、吸注器2的型号和吸注器2的形状大小计算所获得的计算值。在一些示例中,第二吸取量程可以为第一吸取量程与预设余量之和,预设余量可以小于第一吸取量程。例如,以圆柱状的直径和长度分别为1厘米和5厘米的药瓶3,药瓶3内的液面高度为4.8厘米,并且,以针筒形状为圆柱状的直径和长度分别为1厘米和10厘米的吸注器2为例(针尖等细微部分忽略不计),当需要吸取的液体的体积为2.4毫升即需要吸取药瓶3中的一半的液体时,则第一吸取量程通过计算即为2.4厘米(液面高度的一半与药瓶3直径的乘积再除以吸注器2的直径,由于吸注器2和药瓶3的圆柱底面积相同,可以同除,因此可以忽略或省去的),而第二吸取量程可以是2.5厘米,即预设余量可以是0.1厘米。
在一些示例中,可以通过第二工业机器人121驱使吸注器2基于第二吸取量程对液体进行吸取动作。在这种情况下,第二工业机器人121以第二吸取量程对液体进行吸取,而由于第二吸取量程为基于配液需求、吸注器2的型号和吸注器2的形状大小计算所获得的计算值与预设余量之和,由此能够减少吸取误差使吸取过程更加充分,也即能够提升定量吸取的精确性。
在本公开所涉及的方法中,首先,通过基准参数信息获得药瓶3的夹持位置信息、吸注器2的夹持位置信息、包含第三位置的抽取位置信息以及吸注器2的抽吸量信息,在这种情况下,能够通过第一工业机器人111基于药瓶3的夹持位置信息对不同的药瓶3进行夹持,能够通过第二工业机器人121基于吸注器2的夹持位置信息、包含第三位置的抽取位置信息以及吸注器2的抽吸量信息对不同的吸注器2进行夹持、移动和驱使抽吸,并能够根据不同的配液需求适应性地调整药瓶3或吸注器2的夹持位置以获得不同配液需求下定量配液时吸注器2的吸取量程,由此能够完成在多个工业机器人协同下进行定量配液过程的准备。
其次,通过第一工业机器人111夹持药瓶3并移动至配液工位的第一位置,通过第二工业机器人121夹持吸注器2并移动至位于第一位置的上方的第二位置,再基于抽取位置信息通过第二工业机器人121将吸注器2从第二位置向第一位置移动至第三位置,吸注器2位于第三位置时再通过第二工业机器人121基于抽吸量信息驱动吸注器2对液体进行吸取,由此形成第一工业机器人111和第二工业机器人121的标定路线和动作,在这种情况下,能够通过第一工业机器人111和第二工业机器人121的标定路线和动作在配液工位进行重复不断的配液过程,即能够在多个工业机器人协同下重复进行定量配液,由此能够替代人工配液,提升配药效率。
另外,在一些示例中,可以通过控制中心输入基准参数信息,并基于配液需求、药瓶3的型号和药瓶3的形状大小计算获得药瓶3的夹持位置信息。在一些示例中,控制中心可以基于药瓶3的夹持位置信息、吸注器2的型号和吸注器2的形状大小计算获得吸注器2的夹持位置信息。在一些示例中,控制中心可以基于液面高度、药瓶3的夹持位置信息和吸注器2的夹持位置信息计算获得抽取位置信息。在一些示例中,控制中心可以基于配液需求、吸注器2的型号和吸注器2的形状大小计算获得抽吸量信息。在这种情况下,通过控制中心基于基准参数信息获得不同配液需求、不同药瓶3以及不同吸注器2情况下对应的夹持位置信息、抽取位置信息或抽吸量信息等定量吸注信息。
在一些示例中,步骤S100、步骤S200、步骤S400、步骤S600以及步骤S800等获取信息的步骤均可以在控制中心中进行。在一些示例中,控制中心可以是上位机、电脑、PLC控制器等控制终端中的至少一种。在一些示例中,控制中心可以和第一工业机器人111、第二工业机器人121等通过现场总线进行连接通讯。
在一些示例中,控制中心可以将药瓶3的夹持位置信息发送至第一工业机器人111。在一些示例中,控制中心可以将吸注器2的夹持位置信息、抽取位置信息和抽吸量信息发送至第二工业机器人121。在这种情况下,通过控制中心获得不同配液需求、不同药瓶3以及不同吸注器2情况下对应的夹持位置信息、抽取位置信息或抽吸量信息等定量吸注信息后,能够通过第一工业机器人111和第二工业机器人121基于这些定量吸注信息完成定量配液。
图4示出了本公开示例所涉及的配液方法的第二种实施例的流程图。图5示出了本公开示例所涉及的配液方法的第三种实施例的流程图。图6是示出了本公开示例所涉及的配液方法的第四种实施例的流程图。图7是示出了本公开示例所涉及的配液方法的第五种实施例的流程图。图8是示出了本公开示例所涉及的步骤S203的流程图。其中,为了附图美观,图4至图7中已经省略了部分步骤或内容,即本领域技术人员可以将图4至图7与上述图3对比后轻易获知省略的部分步骤或内容。
另外,在本公开所涉及的方法中,如图4所示,还可以包括:获得药瓶3的割瓶位置或开盖方式,并将药瓶3移动至开瓶工位进行割瓶或开盖(步骤S201)。具体地,可以基于药瓶3的形状参数获得药瓶3的割瓶位置或开盖方式,在药瓶3移动至第一位置前,并可以通过第一工业机器人111将药瓶3移动至开瓶工位进行割瓶或开盖,也即步骤S201也可以在步骤300之前进行。在这种情况下,能够对药瓶3提前进行割瓶或开盖处理,由此能够方便后续吸注器2进入药瓶3的内部进行吸注。
另外,在本公开所涉及的方法中,如图5所示,还可以包括:对药瓶3进行摇匀或倾斜(步骤S202)。具体地,可以通过第一工业机器人111在药瓶3移动至第一位置前对药瓶3进行摇匀,或可以通过第一工业机器人111在药瓶3移动至第一位置时对药瓶3进行倾斜,也即步骤S202可以在步骤300之前进行。在这种情况下,通过第一工业机器人111对药瓶3进行摇匀或倾斜,能够使药瓶3内的液体组分更加均匀以使配液更加精确,或能够使吸注器2进入倾斜的药瓶3的最低处对液体进行更加充分的吸取以减少液体浪费,提升液体的利用率。
在一些示例中,如图6所示,步骤S201和步骤S202可以都进行,优选地,步骤S201可以先于步骤S202进行。
另外,在本公开所涉及的方法中,如图7所示,还可以包括:检测吸注器2是否位于药瓶3的内部(步骤S203)。具体地,第二工业机器人121驱动吸注器2从第二位置向第一位置方向移动时,可以检测吸注器2是否位于药瓶3的内部,也即步骤S203可以在步骤300之前进行。在这种情况下,能够提高吸注器2进入药瓶3对液体进行吸注的精确性,由此能够减少吸注器2出现不期望的损坏情况。
由于驱动机构(例如第二工业机器人121)电流的变化与负载变化具有对应关系,通过检测驱动机构的工作电流,能够判断其负载的实际情形,例如第二工业机器人121或第二工业机器人121的夹持机构夹持的物件(即负载)在碰撞物体时力矩的变化会影响第二工业机器人121中的电机的电流,检测该电流的变化能够判断第二工业机器人121或第二工业机器人121的夹持机构夹持的物件是否碰撞物体,另外这种检测方式不需要各种传感器的使用即可完成。在这种情况下,可以通过检测第二工业机器人121的工作电流检测吸注器2的位置,且方式简单,由此能够减少使用传感器检测导致成本高或者数据处理复杂的问题。
在一些示例中,第二工业机器人121在无阻碍的情况下驱使吸注器2进行移动时的工作电流可以称第一电流值。在一些示例中,第二工业机器人121在无阻碍的情况下驱使吸注器2进行移动可以是指第二工业机器人121按照预先标定的路线驱动吸注器2进行移动且吸注器2不接触药瓶3等容器的情形,但需要说明的是配药过程中,由于第二工业机器人121的运动关节触碰液体时灵敏度有限,因此在驱使吸注器2整体移动时触碰到液体的电流变化可以不作为无阻碍的情况。
在一些示例中,第二工业机器人121在有阻碍的情况下驱使吸注器2进行移动时的工作电流可以称第二电流值。在一些示例中,第二工业机器人121在有阻碍的情况下驱使吸注器2进行移动可以是指指第二工业机器人121驱使吸注器2移动过程中由于吸注器2与药瓶3等容器的相对位置偏差导致吸注器2触碰或抵接药瓶3的情形,但不包括触碰药瓶3内的液体的情形。
在一些示例中,第二工业机器人121驱使吸注器2从药瓶3吸取空气时可以具有第三电流值。在一些示例中,第二工业机器人121驱使吸注器2从药瓶3吸取液体时可以具有第四电流值。在这种情况下,通过获取第二工业机器人121在两种情形下的电流值能够便于后续基于这两个电流值对第二工业机器人121的运行状态进行检测。
在一些示例中,操作第二工业机器人121驱使吸注器2以朝向药瓶的方向往复移动时具有的工作电流,并令其为第一工作电流值。在一些示例中,操作第二工业机器人121驱使吸注器2在药瓶3中进行吸取动作时具有工作电流,并令其为第二工作电流值。在这种情况下,能够在后续通过第一工作电流值获知第二工业机器人121的第一工作状态,通过第二工作电流值获知第二工业机器人121的第二工作状态,由此能够基于第二工业机器人121的第一工作状态和第二工业机器人121的第二工作状态判断吸注器2和药瓶3的相对位置。
在一些示例中,第二工业机器人121驱使吸注器2在药瓶3中进行吸取动作的电机的电流的灵敏度大于第二工业机器人121驱使吸注器2以朝向药瓶的方向往复移动的电机的电流的灵敏度。
在一些示例中,如图8所示,检测步骤S203可以包括:基于第一电流值和第二电流值获得第一比较阈值(步骤S013),基于第三电流值和第四电流值获得第二比较阈值(步骤S023),基于第一比较阈值和第一工作电流值获得第一检测结果(步骤S033),基于第二比较阈值和第二工作电流值获得第二检测结果(步骤S043),基于第一检测结果和第二检测结果判断吸注器2与药瓶3的相对位置(步骤S053)。
在检测步骤S203中,通过将第一工作电流值与第一比较阈值进行对比获得第二工业机器人121是否处于正常运行的状态(即是否运行处于阻碍中),由此能够判断夹持在第二工业机器人121的吸注器2是否触碰到药瓶3,通过将第二工作电流值与第二比较阈值进行对比获得第二工业机器人121的运行情况(即第二工业机器人121驱使后吸注器2是否吸取到液体),由此能够判断吸注器2是否触碰到液体并能够吸取液体,即吸注器2部分地位于药瓶3内且能够吸注液体。
图9示出了本公开示例所涉及的吸注器2与药瓶3的一种关系的示意图。图10是示出了本公开示例所涉及的吸注器2与药瓶3的另一种关系的示意图。图11是示出了本公开示例所涉及的吸注器2与药瓶3的又一种关系的示意图。
在本公开所涉及的配液方法中,通过检测步骤S203,能够自动检测吸注器2(特别是吸注器2进入药瓶3的部分,例如针管或针尖)相对于药瓶3的具体位置,例如参见图9,吸注器2位于药瓶3的瓶口处(此时第二工业机器人121运行受阻),参见图10,吸注器2位于药瓶3的外部(此时第二工业机器人121运行无阻碍但第二工业机器人121吸取了空气),或参见图11,吸注器2正确位于药瓶3的内部(此时第二工业机器人121运行无阻碍且第二工业机器人121吸取了液体)等,然后继续开启第二工业机器人121的软浮动功能(后续继续描述),由此能够在无需外设传感部件的情况下提高抑制出现吸注器2受损伤或吸注器2损伤药瓶3等不期望的情况,提高整体配液流程的安全性,同时吸注器2在软浮动功能的调节下无论药瓶3是否存在偏移或偏差都可以到达倾斜的药瓶3的内部的最低点处或接近最低点处(即第二点位),由此能够充分吸注液体。
在一些示例中,步骤S201、步骤S202和步骤S203可以都进行,优选地,步骤S201可以先于步骤S202进行,步骤S202可以先于步骤S203进行。
图12是示出了本公开示例所涉及的配液方法的第六种实施例的流程图。其中,为了附图美观,图12中已经省略了部分步骤或内容,即本领域技术人员可以将图12与上述图3对比后轻易获知省略的部分步骤或内容。
另外,在本公开所涉及的方法中,由于药瓶3倾斜或第一工业机器人111移动过程中可能存在偏差的情形,因此本公开所涉及的方法还可以包括:令药瓶3倾斜预设角度(步骤S701),令吸注器2与药瓶3的内壁抵接的方式移动至第三位置(步骤S702)。在一些示例中,步骤S701可以和前述的步骤S202相似,因此步骤S701也可以是和步骤S202一样在步骤S300前执行。在另一些示例中,如图12所示,步骤S701和步骤S702可以包含于步骤S700中,即步骤S700可以包括步骤S701和步骤S702。
具体地,在一些示例中,步骤S701可以通过第一工业机器人111将药瓶3移动至第一位置时令药瓶3倾斜预设角度,步骤S702可以通过第二工业机器人121驱动吸注器2从第二位置向第一位置方向移动时以令吸注器2与药瓶3的内壁抵接的方式移动至第三位置。在这种情况下,药瓶3倾斜预设角度,能够便于吸注器2到达倾斜的药瓶3的最低处进行液体抽吸,由此能够减少液体浪费,提升液体的利用率;令吸注器2与药瓶3的内壁抵接的方式移动至第三位置,能够减少吸注器2损坏或吸注器2损坏药瓶3等不期望的情况的发生,并能够便于使吸注器2以吸注器2与药瓶3的内壁抵接的方式到达倾斜的药瓶3的最低处进行液体抽吸,由此还能够减少液体浪费,提升液体的利用率。
在一些示例中,步骤S702也可以称为“软浮动移液步骤”,即可以开启第二工业机器人121的软浮动功能以令吸注器2与倾斜的药瓶3的内壁抵接的方式移动至第三位置。在一些示例中,软浮动功能可以是第二工业机器人121在与外界环境或用户发生物理力交互时,表现出较好的柔性,以减少产生过大的碰撞力伤害用户、工件(药瓶3或吸注器2)甚至其本身。
图13是示出了本公开示例所涉及的步骤S702中用坐标点位表示吸注器2与药瓶3的动态关系的示意图。图14是示出了本公开示例所涉及的步骤S702中吸注器2与药瓶3的动态关系的示意图。其中,图13中a表示位于第二位置的吸注器2某部位(例如针尖)的点位坐标,也称基础点位a,b表示理想情况下位于第三位置的吸注器2某部位的点位坐标(例如针尖),也称第一点位b,c表示实际情况下位于第三位置的吸注器2某部位的点位坐标(例如针尖),也称第二点位c,f表示吸注器2某部位与药瓶3的内壁的触碰的点位坐标(例如针尖与药瓶3触碰点)。
如图13所示,可以通过第二工业机器人121使吸注器2从基础点位a向的第一点位b移动(即图13中a至b)。在一些示例中,第一点位b可以是理想情况下倾斜预设角度的药瓶3的内部的最低点。如图13所示,吸注器2向第一点位b移动时,吸注器2通过抵接并沿具有预设倾斜度的药瓶3的内壁运动到达第二点位c,也即吸注器2可以跟随药瓶3的内壁移动,换言之,吸注器2可以通过与第二工业机器人121之间的柔性连接从原来向第一点位b移动变更为向第二点位c移动并到达第二点位c(参见图13中a至f至c)。在一些示例中,第二点位c可以是指实际的药瓶3(即药瓶3此时按预设倾斜度倾斜但位置偏移,或位置未偏移但未按预设倾斜度倾斜,在理想情况下,第一点位b可以和第二点位c等同)的内壁的最低点处(参见图14)。在这种情况下,能够便于将吸注器2匹配或对准药瓶3,进而能够便于通过驱使吸注器2在各个药瓶3中完成精确地配液过程。
图15是示出了本公开示例所涉及的配液方法的第七种实施例的流程图。其中,为了附图美观,图15中已经省略了部分步骤或内容,即本领域技术人员可以将图15与上述图3对比后轻易获知省略的部分步骤或内容。
另外,在本公开所涉及的方法中,如图15所示,还可以包括:夹持液袋并移动至配液工位的第四位置(步骤S110),将吸注器2从第三位置向第四位置移动至配液工位的第五位置并驱使吸注器2将吸注器2中的液体向液袋中进行注射(步骤S120)。具体地,可以通过第三工业机器人131夹持液袋并移动至配液工位的第四位置,并在吸注器2对液体完成吸取后可以通过第二工业机器人121将吸注器2从第三位置向第四位置移动至配液工位的第五位置。在一些示例中,第五位置可以位于液袋的内部。在一些示例中,可以通过第二工业机器人121驱使吸注器2将吸注器2中的液体向液袋中进行注射。在这种情况下,通过第二工业机器人121和第三工业机器人131的配合,能够将吸注器2中的液体注射至液袋中,由此能够完成从药瓶3到液袋进行配液的流程。
在一些示例中,步骤S100至步骤S900可以称为配液方法的吸液或抽液步骤,步骤S110和步骤S120可以称为配液方法的注射或移液步骤。在本公开中,通过吸液步骤和注射步骤能够完成配液过程。
图16是示出了本公开示例所涉及的配液系统10的应用场景和结构组成示意图。图17是示出了本公开示例所涉及的配液系统10中的校准装置123的结构示意图。
本公开的另一方面涉及一种配液系统10,是基于多个工业机器人协同进行配液的系统。在一些示例中,本公开所涉及的配液系统10也可以称“多个工业机器人协同的配液系统10”、“配药系统”等。可以理解的是,本公开所涉及的配液系统10可以是利用上述任一配液方法进行配液的系统。
如图16所示,本公开所涉及的配液系统10可以包括:控制单元、药瓶处理单元11、配液单元12以及液袋处理单元13。
在一些示例中,在一些示例中,控制单元可以是上位机、电脑、PLC控制器等控制终端中的至少一种。在一些示例中,控制单元可以和第一工业机器人111、第二工业机器人121等通过现场总线进行连接通讯。
在一些示例中,药瓶处理单元11可以具有第一工业机器人111。
在一些示例中,配液单元12可以具有第二工业机器人121。
在一些示例中,液袋处理单元13可以具有第三工业机器人131。
在一些示例中,控制单元、药瓶处理单元11、配液单元12以及液袋处理单元13可以通过现场总线连接通讯。
在一些示例中,控制单元可以配置为获得包括配液需求、药瓶3的形状参数、吸注器2的形状参数和药瓶3中的液体的液面高度的基准参数信息。在一些示例中,控制单元还可以配置为基于基准参数信息计算获得药瓶3的夹持位置信息,基于基准参数信息和药瓶3的夹持位置信息计算获得吸注器2的夹持位置信息,基于基准参数信息、药瓶3的夹持位置信息和吸注器2的夹持位置信息计算获得抽取位置信息,基于配液需求、吸注器2的型号和吸注器2的形状大小计算获得抽吸量信息。
在一些示例中,药瓶处理单元11可以配置为通过第一工业机器人111基于药瓶3的夹持位置信息夹持药瓶3并移动至配液工位的第一位置。
在一些示例中,液袋处理单元13可以配置为通过第三工业机器人131夹持液袋并移动至配液工位的第四位置。
在一些示例中,配液单元12可以配置为通过第二工业机器人121基于吸注器2的夹持位置信息夹持吸注器2并移动至配液工位的第二位置,并令吸注器2从第二位置向第一位置方向移动至配液工位的第三位置时对液体进行吸取,在吸注器2完成吸取时令吸注器2从第三位置向第四位置移动至配液工位的第五位置,并驱使吸注器2将吸注器2中的液体向液袋中进行注射。
在本公开所涉及的配液系统10中,通过控制单元对各自信息参数进行处理并以指令下载分发到其他单元,通过药瓶处理单元11的第一工业机器人111对装载药瓶3进行夹持和移动,通过配液单元12的第二工业机器人121对吸注器2进行夹持和移动,并驱使吸注器2进入药瓶3或液袋内进行吸注,通过液袋处理单元13的第三工业机器人131对液袋进行夹持和移动,由此能够在多个工业机器人协同进行配液,还能够根据不同配液需求完成定量配液。
另外,在一些示例中,配液单元12还可以具有吸注器存放装置122。在一些示例中,吸注器存放装置122可以用于存放不同的吸注器2。在这种情况下,能够便于第二工业机器人121根据不同的配液需求选择适当的吸注器2进行夹持,进而进行定量配液。
在一些示例中,药瓶处理单元11还可以具有割瓶或开盖装置113。在这种情况下,能够利用割瓶或开盖装置113配合第一工业机器人111对药瓶3进行割瓶或开盖。
在一些示例中,药瓶处理单元11还可以具有药瓶存放装置112。在一些示例中,药瓶存放装置112可以用于存放包括但不限于西林瓶、安珀瓶、或卡式瓶等可以存储液体药品的器具。
在一些示例中,药瓶处理单元11还可以具有药瓶3回收装置114,药瓶3回收装置114可以用于回收空的或废弃的药瓶3。在一些示例中,可以通过第一工业机器人111将夹持的药瓶3移动至药瓶3回收装置114并释放进行回收。
在一些示例中,液袋处理单元13还可以具有液袋存放装置132。在一些示例中,液袋存放装置132可以用于存放不同的液袋(溶媒袋)。
在一些示例中,配液单元12还可以包括校准装置123。
在一些示例中,如图17所示,校准装置123可以包括光轴相互垂直的第一相机1231和第二相机1232(参见17图中A1、A2所示,其中A1表示第一相机1231的光轴,A2表示第二相机1232的光轴)。在一些示例中,第一相机1231和第二相机1232可以形成校准区域H。在一些示例中,在配液工位时可以令吸注器2位于校准区域H中,例如可以驱使吸注器2到达位于校准区域H中的基础点位a。在这种情况下,通过第一相机1231和第二相机1232能够获取吸注器2的图像位置信息,从而能够转化成校准坐标值,由此能够基于吸注器2的校准坐标值规划吸注器2向第一点位移动的路线以实现吸注器2与药瓶3的精确对准。
根据本公开,能够提供一种基于多个工业机器人协同进行配液的方法及配液系统10,能够根据不同配液需求完成定量配液,并且具有更好的自由度能够,同时进行多种配液动作。
虽然以上结合附图和示例对本公开进行了具体说明,但是可以理解,上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变,这些变形和变均落入本公开的范围内。
Claims (8)
1.一种基于多个工业机器人协同进行配液的方法,所述工业机器人包括至少三个运动轴,其特征在于,所述方法包括:
输入基准参数信息,所述基准参数信息包括配液需求、药瓶的形状参数、吸注器的形状参数和所述药瓶中的液体的液面高度,其中,所药瓶的形状参数包括药瓶的型号和药瓶的形状大小;
基于所述药瓶的形状参数获得所述药瓶的夹持位置信息,通过第一工业机器人基于所述药瓶的夹持位置信息夹持所述药瓶并移动至配液工位的第一位置;
基于所述吸注器的形状参数、所述配液需求和所述药瓶的夹持位置信息获得所述吸注器的夹持位置信息,通过第二工业机器人基于所述吸注器的夹持位置信息夹持所述吸注器并移动至配液工位的位于所述第一位置的上方的第二位置;
基于所述液面高度、所述药瓶的夹持位置信息和所述吸注器的夹持位置信息获得包含第三位置的抽取位置信息,基于所述抽取位置信息通过所述第二工业机器人驱动所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动至所述第三位置,所述第三位置位于所述药瓶的内部并低于所述液面高度;
基于所述配液需求和所述吸注器的形状参数获得所述吸注器的抽吸量信息,基于所述吸注器的抽吸量信息通过所述第二工业机器人驱动所述吸注器在所述第三位置对所述液体进行吸取;
其中,还包括:通过所述第一工业机器人将所述药瓶移动至所述第一位置时令所述药瓶倾斜预设角度,通过所述第二工业机器人驱动所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动时以令所述吸注器与所述药瓶的内壁抵接的方式移动至所述第三位置。
2.根据权利要求1所述的基于多个工业机器人协同进行配液的方法,其特征在于,
所述吸注器的形状参数包括所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小。
3.根据权利要求2所述的基于多个工业机器人协同进行配液的方法,其特征在于,
通过控制中心输入所述基准参数信息,并基于所述配液需求、所述药瓶的型号和所述药瓶的形状大小计算获得所述药瓶的夹持位置信息,将所述药瓶的夹持位置信息发送至所述第一工业机器人,
基于所述药瓶的夹持位置信息、所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小计算获得所述吸注器的夹持位置信息,基于所述液面高度、所述药瓶的夹持位置信息和所述吸注器的夹持位置信息计算获得所述抽取位置信息,基于所述配液需求、所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小计算获得抽吸量信息,将所述吸注器的夹持位置信息、所述抽取位置信息和所述抽吸量信息发送至所述第二工业机器人。
4.根据权利要求3所述的基于多个工业机器人协同进行配液的方法,其特征在于,
所述抽吸量信息包括所述吸注器基于所述配液需求获得的第一吸取量程和第二吸取量程,所述第一吸取量程为基于所述配液需求、所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小计算所获得的计算值,所述第二吸取量程为所述第一吸取量程与预设余量之和,所述预设余量小于所述第一吸取量程,通过所述第二工业机器人驱使所述吸注器基于所述第二吸取量程对所述液体进行吸取动作。
5.根据权利要求2所述的基于多个工业机器人协同进行配液的方法,其特征在于,
还包括:基于所述药瓶的形状参数获得所述药瓶的割瓶位置或开盖方式,在所述药瓶移动至所述第一位置前,通过所述第一工业机器人将所述药瓶移动至开瓶工位进行割瓶或开盖。
6.根据权利要求5所述的基于多个工业机器人协同进行配液的方法,其特征在于,
还包括:所述第二工业机器人驱动所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动时,检测所述吸注器是否位于所述药瓶的内部。
7.根据权利要求1所述的基于多个工业机器人协同进行配液的方法,其特征在于,
还包括:通过第三工业机器人夹持液袋并移动至所述配液工位的第四位置,在所述吸注器对所述液体完成吸取后通过所述第二工业机器人将所述吸注器从所述第三位置向所述第四位置移动至所述配液工位的第五位置,所述第五位置位于所述液袋的内部,通过所述第二工业机器人驱使所述吸注器将所述吸注器中的所述液体向所述液袋中进行注射。
8.一种配液系统,是基于多个工业机器人协同进行配液的系统,所述工业机器人包括至少三个运动轴,其特征在于,包括:控制单元、具有第一工业机器人的药瓶处理单元、具有第二工业机器人的配液单元以及具有第三工业机器人的液袋处理单元,所述控制单元、所述药瓶处理单元、所述配液单元以及所述液袋处理单元通过现场总线连接通讯,
所述控制单元配置为获得包括配液需求、药瓶的形状参数、吸注器的形状参数和所述药瓶中的液体的液面高度的基准参数信息,并基于所述基准参数信息计算获得所述药瓶的夹持位置信息,基于所述基准参数信息、所述配液需求和所述药瓶的夹持位置信息计算获得所述吸注器的夹持位置信息,基于所述基准参数信息、所述药瓶的夹持位置信息和所述吸注器的夹持位置信息计算获得抽取位置信息,基于所述配液需求、所述吸注器的型号和所述吸注器的形状大小计算获得抽吸量信息,其中,所药瓶的形状参数包括药瓶的型号和药瓶的形状大小;
所述药瓶处理单元配置为通过所述第一工业机器人基于所述药瓶的夹持位置信息夹持所述药瓶并移动至配液工位的第一位置;
所述液袋处理单元配置为通过所述第三工业机器人夹持液袋并移动至所述配液工位的第四位置;
所述配液单元配置为通过所述第二工业机器人基于所述吸注器的夹持位置信息夹持所述吸注器并移动至所述配液工位的第二位置,并令所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动至所述配液工位的第三位置时对所述液体进行吸取,在所述吸注器完成吸取时令所述吸注器从所述第三位置向所述第四位置移动至所述配液工位的第五位置,并驱使所述吸注器将所述吸注器中的所述液体向所述液袋中进行注射;
其中,通过所述第一工业机器人将所述药瓶移动至所述第一位置时令所述药瓶倾斜预设角度,通过所述第二工业机器人驱动所述吸注器从所述第二位置向所述第一位置方向移动时以令所述吸注器与所述药瓶的内壁抵接的方式移动至所述第三位置。
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CN103417375A (zh) * | 2012-05-18 | 2013-12-04 | 辽宁九洲龙跃医用净化科技有限公司 | 一种机械自动静脉药物配制装置 |
CN110979889A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 浙江银信博荣电子科技股份有限公司 | 颗粒型制剂配方的配药调剂机 |
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