【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,各種自動化藥房系統(tǒng)正紛紛走進各家醫(yī)院,實現(xiàn)對藥品的科學(xué)化、規(guī)范化、自動化管理已成為醫(yī)藥行業(yè)內(nèi)的共識。藥房自動化系統(tǒng)能實現(xiàn)自動發(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度、提高發(fā)藥效率、降低藥品發(fā)錯幾率、充分利用藥房空間等優(yōu)勢。因此,研究設(shè)計自動化藥房符合醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展趨勢。首先,本文對國內(nèi)外已有的自動化藥房系統(tǒng)的產(chǎn)品特點進行分析比較,針對目前國內(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的機械手式自動取藥機器人用于實現(xiàn)藥房自動化。根據(jù)藥房取藥的工作特點,對取藥機器人的設(shè)計要求、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式、傳動方案和視覺系統(tǒng)方案進行分析論證,完成了大跨度、長距離的取藥機器人總體方案設(shè)計。其次,依據(jù)總體方案進行取藥機器人的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,對機器人本體和末端執(zhí)行器中的動力部件、傳動部件、支撐部件和執(zhí)行部件進行優(yōu)化設(shè)計與計算。在設(shè)計中,完成了對標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)選型和對關(guān)鍵零部件的計算校核,并對驅(qū)動電機進行了選型與計算校核。最終完成了取藥機器人的虛擬樣機設(shè)計。然后,對取藥機器人結(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)進行受力分析、載荷與壽命計算,驗證機器人機械結(jié)構(gòu)的合理性與可靠性。利用ANSYS Workbench對直線滑座、圓弧導(dǎo)軌、弧形承載板等主要承載部件進行有限元靜力學(xué)分析,通過應(yīng)力與變形仿真確保其滿足強度與剛度要求。最后,構(gòu)建雙目立體視覺測量系統(tǒng),完成對目標(biāo)藥盒的識別與定位。對測量系統(tǒng)中的機器人運動學(xué)問題、手眼標(biāo)定問題、雙目視覺系統(tǒng)標(biāo)定問題和目標(biāo)三維重建問題進行理論分析,完成了4自由度取藥機器人的正逆運動學(xué)求解和Eye-in-Hand型手眼關(guān)系矩陣的推導(dǎo),并對基于匯聚式雙目視覺模型重建目標(biāo)點三維坐標(biāo)的一般表達式進行推導(dǎo)。通過雙目標(biāo)定實驗與目標(biāo)藥盒三維重建實驗,最終實現(xiàn)對目標(biāo)藥盒的三維定位。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP242

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