智能藥柜存取機AMM的設計與實現
引 言
隨著我國人民生活水平的提高和 OTC 藥品政策的出臺, 如何快速有效解決居民的健康問題逐漸成為市場競爭的重要因素。傳統(tǒng)的藥柜機只用于在醫(yī)院存放藥品,限制了其用途。本項目推出一臺面向社會公共場所的低成本智能藥柜存取機AMM,患者直接通過語音或者鍵盤輸入,AMM 機中的模塊便會接收到信號并開始運行。智能藥柜存取機會對患者所說語音進行識別,然后對癥狀進行分析、配藥。若通過鍵盤輸入, 按下相應的按鈕,AMM 機亦會配置相應的藥物,幫助患者解決輕微的身體不適癥狀。國外也有相似的先進理念和技術基礎,結合我國醫(yī)藥實際情況自主研發(fā)出了具有良好社會效益的智能針劑調配系統(tǒng),該設備具有占地面積小、外觀精簡干練、運算速度快、可自動彈出等眾多優(yōu)點。
1 智能藥柜概念模型
本文設計的智能藥柜概念模型是在對銀行ATM自動取款機概念模型進行深度研究與開發(fā)的基礎上設計而成。ATM 自動取款機采用磁卡識別用戶,通過相對應的按鍵,實現查詢、取款、轉賬、退卡等功能。本設計在ATM自動取款機的基礎上添加了智能語音識別功能,可識別用戶語音,并根據所識別語音取藥,實現對不識字人群的關愛及照顧。ATM 作為高科技電子產品,集交換技術、信令技術、網絡技術、自控技術等于一體,保障了金融服務的安全性、時效性以及準確性等, 具有廣闊的應用前景。
2 智能藥柜系統(tǒng)的設計與實現
2.21 產品功能系統(tǒng)設計
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)結構如圖 1所示。登錄系統(tǒng)可分為語音登錄和按鍵登錄, 管理人員登錄后,可進行加藥、取藥等操作。用戶通過語音輸入所需藥品,配藥系統(tǒng)智能識別后,通過取藥系統(tǒng)輸出用戶所需藥品,完成操作后,用戶退出系統(tǒng)即可。智能藥柜采用攝像頭對操作過程進行全程監(jiān)控。
2.2 電路設計
該智能藥柜的電路主要由控制器、電源、PC 機、電機、急停開關等構成,其設計圖如圖 3 所示。
2.3 功能界面設計
本設計將自動售賣機與 ATM 自動取款機相結合,采用自 動售賣機的“表”,ATM 自動取款機的“里”,實現功能與界 面的完美融合。界面簡單實用,適用于多種人群 ;功能多樣, 可實現查詢、取款、轉賬、退卡等操作,大大保障了其安全性、 實用性等。
2.4 語音識別模塊的設計
本設計采用 STM32 作為系統(tǒng)的控制核心,外接 LD3320 語音識別模塊實現語音識別功能。LD3320 是基于非特定人語 音識別技術的語音識別芯片,只需設定好要識別的關鍵詞列表, 并將這些關鍵詞列表傳送至 LD3320 內部即可實現識別功能。 內置高精度A/D 和 D/A 通道,無需外接電路,是一款具有高 準確度和實用性的語音識別模塊。
2.5 按鍵模塊的設計
通過讀取按鍵對應 IO 口的電平變化來判斷所按按鍵,即 通過讀取按鍵對應 IO 口的電平是否為低來決定該按鍵是否被 按下。除語音輸入外,患者也可以直接按下按鍵來選擇相應 的藥品。
3 測試驗證及成果展示
現階段研發(fā)的智能藥柜存取機具有管理人員登錄功能、 用戶語音識別功能、按用戶需求配藥的功能、自動抓取功能等。 經測試,本系統(tǒng)語音識別率高,可識別多種語音,系統(tǒng)較穩(wěn)定。 智能藥柜存取機類似于學生宿舍樓下的自動購物機,可清楚看 見機柜中的各種藥品,簡潔明了,十分方便。
測試驗證結果見表 1 所列。
4 結 語
智能 藥 柜 存 取 機 采用 STM32 作為主 控制 器, 采用 LD3320 作為語音識別系統(tǒng)的核心,以鍵盤、電機等為輔,完 成了本項目的設計。本設計不僅為居民帶來了方便,也減少了 患有流行性感冒之類的輕微病癥患者跑藥房和醫(yī)院的情況。