智能药柜存取机AMM的设计与实现

吴恋+田江松+宋刚+高望+蔡定银

摘 要：在分析研究药品管理及相关技术的基础上，通过市场调查及产品系统分析法，提出了信息化、人性化的设计理念，设计出智能药柜存取机，以解决患者取药不便的难题。智能药柜存取机就患者语音进行识别，然后取出药品，方便有需要的患者及时就医与医院对特殊药品安全管理的精度化、效率化控制，同时也为相关产品的开发设计提供参考。

关键词：智能配药；药品存取；公益爱心；功能系统分析

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）11-00-02

0 引 言

随着我国人民生活水平的提高和OTC药品政策的出台，如何快速有效解决居民的健康问题逐渐成为市场竞争的重要因素。传统的药柜机只用于在医院存放药品，限制了其用途。本项目推出一台面向社会公共场所的低成本智能药柜存取机AMM，患者直接通过语音或者键盘输入，AMM机中的模块便会接收到信号并开始运行。智能药柜存取机会对患者所说语音进行识别，然后对症状进行分析、配药。若通过键盘输入，按下相应的按钮，AMM机亦会配置相应的药物，帮助患者解决轻微的身体不适症状。国外也有相似的先进理念和技术基础，结合我国医药实际情况自主研发出了具有良好社会效益的智能针剂调配系统，该设备具有占地面積小、外观精简干练、运算速度快、可自动弹出等众多优点。

1 智能药柜概念模型

本文设计的智能药柜概念模型是在对银行ATM自动取款机概念模型进行深度研究与开发的基础上设计而成。ATM自动取款机采用磁卡识别用户，通过相对应的按键，实现查询、取款、转账、退卡等功能。本设计在ATM自动取款机的基础上添加了智能语音识别功能，可识别用户语音，并根据所识别语音取药，实现对不识字人群的关爱及照顾。ATM作为高科技电子产品，集交换技术、信令技术、网络技术、自控技术等于一体，保障了金融服务的安全性、时效性以及准确性等，具有广阔的应用前景。

2 智能药柜系统的设计与实现

2.1 产品功能系统设计

智能药柜包括登录系统、配药系统、取药系统和退出系统，系统结构如图1所示。登录系统可分为语音登录和按键登录，管理人员登录后，可进行加药、取药等操作。用户通过语音输入所需药品，配药系统智能识别后，通过取药系统输出用户所需药品，完成操作后，用户退出系统即可。智能药柜采用摄像头对操作过程进行全程监控。

药柜控制模块结构如图2所示。

2.2 电路设计

该智能药柜的电路主要由控制器、电源、PC机、电机、急停开关等构成，其设计图如图3所示。

2.3 功能界面设计

本设计将自动售卖机与ATM自动取款机相结合，采用自动售卖机的“表”，ATM自动取款机的“里”，实现功能与界面的完美融合。界面简单实用，适用于多种人群；功能多样，可实现查询、取款、转账、退卡等操作，大大保障了其安全性、实用性等。

2.4 语音识别模块的设计

本设计采用STM32作为系统的控制核心，外接LD3320语音识别模块实现语音识别功能。LD3320是基于非特定人语音识别技术的语音识别芯片，只需设定好要识别的关键词列表，并将这些关键词列表传送至LD3320内部即可实现识别功能。内置高精度A/D和D/A通道，无需外接电路，是一款具有高准确度和实用性的语音识别模块。

2.5 按键模块的设计

通过读取按键对应IO口的电平变化来判断所按按键，即通过读取按键对应IO口的电平是否为低来决定该按键是否被按下。除语音输入外，患者也可以直接按下按键来选择相应的药品。

3 测试验证及成果展示

现阶段研发的智能药柜存取机具有管理人员登录功能、用户语音识别功能、按用户需求配药的功能、自动抓取功能等。经测试，本系统语音识别率高，可识别多种语音，系统较稳定。智能药柜存取机类似于学生宿舍楼下的自动购物机，可清楚看见机柜中的各种药品，简洁明了，十分方便。

测试验证结果见表1所列。

4 结 语

智能药柜存取机采用STM32作为主控制器，采用LD3320作为语音识别系统的核心，以键盘、电机等为辅，完成了本项目的设计。本设计不仅为居民带来了方便，也减少了患有流行性感冒之类的轻微病症患者跑药房和医院的情况。

参考文献

[1]史森中，童飞，黄昊，等.基于无线射频辨识系统医院患儿管理系统的设计及应用[J].中国医学装备，2017，14（2）：86-90.

[2]付晓慧.字符的识别及单片机显示[D].天津：河北工业大学，2013.

[3]张风仙.公共图书馆RFID应用研究[D].上海：华东师范大学，2012.

[4]李玲.智能分析仪器串口通信软件的设计与实现[D].西安：西北大学，2010.

[5]罗贤坤.射频识别技术在仓储管理中的应用[D].南昌：南昌大学，2010.

[6]张荐.自动聚焦控制集成电路的关键技术研究[D].太原：太原理工大学，2010.

[7]吴便国.基于单片机的监控系统控制部分的设计[D].合肥：安徽大学，2010.

[8]徐金增.单片机编程仿真实验系统的设计与实现[D].济南：山东师范大学，2009.

[9]宋跃，余炽业，张志坚.单片机精品课程的实践教学改革[J].实验室研究与探索，2009，28（3）：83-85，95.

[10]黄璟.智能排队管理系统[D].南京：南京理工大学，2007.

[11]史春侠.现代电子通信系统设计与改造研究[J].电子设计工程，2016，24（20）：59-61，65.

[12]樊莉莉.电子通信系统关键技术问题探讨[J].赤峰学院学报（自然科学版），2016，32（5）：59-60.

[13]乔国庆，欧陕兴，黄俊成，等.一种用于X线检查的语音指令模块设计[J].医疗卫生装备，2017，38（2）：56-58.endprint