智能藥柜存取機(jī)AMM的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

引 言

隨著我國(guó)人民生活水平的提高和 OTC 藥品政策的出臺(tái)， 如何快速有效解決居民的健康問(wèn)題逐漸成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要因素。傳統(tǒng)的藥柜機(jī)只用于在醫(yī)院存放藥品，限制了其用途。本項(xiàng)目推出一臺(tái)面向社會(huì)公共場(chǎng)所的低成本智能藥柜存取機(jī)AMM，患者直接通過(guò)語(yǔ)音或者鍵盤(pán)輸入，AMM 機(jī)中的模塊便會(huì)接收到信號(hào)并開(kāi)始運(yùn)行。智能藥柜存取機(jī)會(huì)對(duì)患者所說(shuō)語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，然后對(duì)癥狀進(jìn)行分析、配藥。若通過(guò)鍵盤(pán)輸入， 按下相應(yīng)的按鈕，AMM 機(jī)亦會(huì)配置相應(yīng)的藥物，幫助患者解決輕微的身體不適癥狀。國(guó)外也有相似的先進(jìn)理念和技術(shù)基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)醫(yī)藥實(shí)際情況自主研發(fā)出了具有良好社會(huì)效益的智能針劑調(diào)配系統(tǒng)，該設(shè)備具有占地面積小、外觀精簡(jiǎn)干練、運(yùn)算速度快、可自動(dòng)彈出等眾多優(yōu)點(diǎn)。

1 智能藥柜概念模型

本文設(shè)計(jì)的智能藥柜概念模型是在對(duì)銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)概念模型進(jìn)行深度研究與開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成。ATM 自動(dòng)取款機(jī)采用磁卡識(shí)別用戶，通過(guò)相對(duì)應(yīng)的按鍵，實(shí)現(xiàn)查詢、取款、轉(zhuǎn)賬、退卡等功能。本設(shè)計(jì)在ATM自動(dòng)取款機(jī)的基礎(chǔ)上添加了智能語(yǔ)音識(shí)別功能，可識(shí)別用戶語(yǔ)音，并根據(jù)所識(shí)別語(yǔ)音取藥，實(shí)現(xiàn)對(duì)不識(shí)字人群的關(guān)愛(ài)及照顧。ATM 作為高科技電子產(chǎn)品，集交換技術(shù)、信令技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自控技術(shù)等于一體，保障了金融服務(wù)的安全性、時(shí)效性以及準(zhǔn)確性等， 具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 智能藥柜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.21 產(chǎn)品功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(jié)構(gòu)如圖 1所示。登錄系統(tǒng)可分為語(yǔ)音登錄和按鍵登錄， 管理人員登錄后，可進(jìn)行加藥、取藥等操作。用戶通過(guò)語(yǔ)音輸入所需藥品，配藥系統(tǒng)智能識(shí)別后，通過(guò)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(duì)操作過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控。

2.2 電路設(shè)計(jì)

該智能藥柜的電路主要由控制器、電源、PC 機(jī)、電機(jī)、急停開(kāi)關(guān)等構(gòu)成，其設(shè)計(jì)圖如圖 3 所示。

2.3 功能界面設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)將自動(dòng)售賣(mài)機(jī)與 ATM 自動(dòng)取款機(jī)相結(jié)合，采用自 動(dòng)售賣(mài)機(jī)的“表”，ATM 自動(dòng)取款機(jī)的“里”，實(shí)現(xiàn)功能與界 面的完美融合。界面簡(jiǎn)單實(shí)用，適用于多種人群 ；功能多樣， 可實(shí)現(xiàn)查詢、取款、轉(zhuǎn)賬、退卡等操作，大大保障了其安全性、 實(shí)用性等。

2.4 語(yǔ)音識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用 STM32 作為系統(tǒng)的控制核心，外接 LD3320 語(yǔ)音識(shí)別模塊實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別功能。LD3320 是基于非特定人語(yǔ) 音識(shí)別技術(shù)的語(yǔ)音識(shí)別芯片，只需設(shè)定好要識(shí)別的關(guān)鍵詞列表， 并將這些關(guān)鍵詞列表傳送至 LD3320 內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)識(shí)別功能。 內(nèi)置高精度A/D 和 D/A 通道，無(wú)需外接電路，是一款具有高 準(zhǔn)確度和實(shí)用性的語(yǔ)音識(shí)別模塊。

2.5 按鍵模塊的設(shè)計(jì)

通過(guò)讀取按鍵對(duì)應(yīng) IO 口的電平變化來(lái)判斷所按按鍵，即 通過(guò)讀取按鍵對(duì)應(yīng) IO 口的電平是否為低來(lái)決定該按鍵是否被 按下。除語(yǔ)音輸入外，患者也可以直接按下按鍵來(lái)選擇相應(yīng) 的藥品。

3 測(cè)試驗(yàn)證及成果展示

現(xiàn)階段研發(fā)的智能藥柜存取機(jī)具有管理人員登錄功能、 用戶語(yǔ)音識(shí)別功能、按用戶需求配藥的功能、自動(dòng)抓取功能等。 經(jīng)測(cè)試，本系統(tǒng)語(yǔ)音識(shí)別率高，可識(shí)別多種語(yǔ)音，系統(tǒng)較穩(wěn)定。 智能藥柜存取機(jī)類(lèi)似于學(xué)生宿舍樓下的自動(dòng)購(gòu)物機(jī)，可清楚看 見(jiàn)機(jī)柜中的各種藥品，簡(jiǎn)潔明了，十分方便。

測(cè)試驗(yàn)證結(jié)果見(jiàn)表 1 所列。

4 結(jié) 語(yǔ)

智能 藥 柜 存 取 機(jī) 采用 STM32 作為主 控制 器， 采用 LD3320 作為語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的核心，以鍵盤(pán)、電機(jī)等為輔，完 成了本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)不僅為居民帶來(lái)了方便，也減少了 患有流行性感冒之類(lèi)的輕微病癥患者跑藥房和醫(yī)院的情況。