本项目名称为自动调药机器人,产品由三个模块组成,分别是药液供给模块,药液转移模块和振荡摇匀模块,三者分别负责盛放多种初始药液,通过其位置改变实现指定药液被抽取;定量提取初始药液并将药液转移至下一模块进行混匀操作;将不同的药液进行混合后进行充分的振荡摇匀。本产品通过多种机械结构与原理的组合以及驱动程序的设计,可以在确保达到高精度配合的前提下实现高效的自动调药过程。
本项目考虑到两种调药场景(1)医疗药物配置:人工配置效率较低且更容易出现药物交叉感染和人为污染现象,在某些场景下还需长时间穿戴防护服对体力也是很大消耗。(2)化学药物配置:很多化学药品对人体安全健康有一定损害;人工配置还存在精确度不够高,流程复杂时间长,效率较低的问题。以此为导向,本项目计划设计并制作出可以高效精准完成自动化调药的装置,该装置将以精准配合,高效运行,功能完善为三大基本导向展开产品的设计与制造。
本项目成功设计了一款自动调药机器人并通过了各种仿真测试与计算。下图一为整体模型展示图:
图1 整体模型展示图
其中最左侧为药液供给模块可以通过旋转螺杆带动药液台上升与下降,保证后续药瓶与吸液器的竖直方向配合,上方间歇转盘(槽轮机构)可实现四种药液的切换从而能在后续满足将不同药液混匀的工艺需求;中间为药液转移模块可以通过滚珠丝杠机构带动工作台进行精准的横向移动,用于吸液器与药瓶或混液瓶配合,而改装的注射器可以借助螺旋传动原理带动活塞抽拉完成定量吸放液操作;最右侧为振荡摇匀机构,底部的圆筒是个大转盘可以实现整个机构的旋转,上方还设有曲柄摇杆机构可以实现混液瓶另一自由度的运动摇匀,从而充分摇匀,此外利用蜗轮蜗杆还可进行连杆机构位姿的调整以便倾倒液体。