【摘要】：隨著現(xiàn)代醫(yī)療服務(wù)水平的提高和醫(yī)藥事業(yè)的不斷發(fā)展,各種自動(dòng)化藥房系統(tǒng)正紛紛走進(jìn)各家醫(yī)院,實(shí)現(xiàn)對(duì)藥品的科學(xué)化、規(guī)范化、自動(dòng)化管理已成為醫(yī)藥行業(yè)內(nèi)的共識(shí)。藥房自動(dòng)化系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)藥功能,與傳統(tǒng)的人工發(fā)藥方式相比,具有減輕藥劑師的工作強(qiáng)度、提高發(fā)藥效率、降低藥品發(fā)錯(cuò)幾率、充分利用藥房空間等優(yōu)勢(shì)。因此,研究設(shè)計(jì)自動(dòng)化藥房符合醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。首先,本文對(duì)國(guó)內(nèi)外已有的自動(dòng)化藥房系統(tǒng)的產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行分析比較,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展需要,提出一種基于雙目立體視覺(jué)的機(jī)械手式自動(dòng)取藥機(jī)器人用于實(shí)現(xiàn)藥房自動(dòng)化。根據(jù)藥房取藥的工作特點(diǎn),對(duì)取藥機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式、傳動(dòng)方案和視覺(jué)系統(tǒng)方案進(jìn)行分析論證,完成了大跨度、長(zhǎng)距離的取藥機(jī)器人總體方案設(shè)計(jì)。其次,依據(jù)總體方案進(jìn)行取藥機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)機(jī)器人本體和末端執(zhí)行器中的動(dòng)力部件、傳動(dòng)部件、支撐部件和執(zhí)行部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與計(jì)算。在設(shè)計(jì)中,完成了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)選型和對(duì)關(guān)鍵零部件的計(jì)算校核,并對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了選型與計(jì)算校核。最終完成了取藥機(jī)器人的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)。然后,對(duì)取藥機(jī)器人結(jié)構(gòu)中的V型滾輪直線導(dǎo)軌系統(tǒng)和V型滾輪圓弧導(dǎo)軌系統(tǒng)進(jìn)行受力分析、載荷與壽命計(jì)算,驗(yàn)證機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理性與可靠性。利用ANSYS Workbench對(duì)直線滑座、圓弧導(dǎo)軌、弧形承載板等主要承載部件進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析,通過(guò)應(yīng)力與變形仿真確保其滿(mǎn)足強(qiáng)度與剛度要求。最后,構(gòu)建雙目立體視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng),完成對(duì)目標(biāo)藥盒的識(shí)別與定位。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題、手眼標(biāo)定問(wèn)題、雙目視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定問(wèn)題和目標(biāo)三維重建問(wèn)題進(jìn)行理論分析,完成了4自由度取藥機(jī)器人的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解和Eye-in-Hand型手眼關(guān)系矩陣的推導(dǎo),并對(duì)基于匯聚式雙目視覺(jué)模型重建目標(biāo)點(diǎn)三維坐標(biāo)的一般表達(dá)式進(jìn)行推導(dǎo)。通過(guò)雙目標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與目標(biāo)藥盒三維重建實(shí)驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)藥盒的三維定位。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

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