一种智能药盒

技术领域

本发明涉及智能药盒技术领域，具体涉及一种智能药盒。

背景技术

进入二十一世纪，中国人结构日趋老龄化。老年人的健康需求日益增强。但由于消费群的特殊性，消费需求难以得到满足。老年人因为身体健康问题和生活习惯问题，存在错服药漏服药的现象，导致治疗效果不理想。

目前，我国的人口老龄化程度逐渐升高，60岁以上的老人占总人口的11％，即将进入老龄化社会。到2020年，全国老年人将达到2.439 亿,占总人口的17％。而在老年人群体中，有些老年人存在某些慢性疾病需每天吃药。然而在高速运行的社会下，年轻子女工作忙碌，无暇顾及老人，而且大多数老年人自己容易忘记按时用药或者忘记该服用何种类的药。

根据现在市场需求，我们希望能够提供一种可以提醒老人吃药，并且取药方便的设备，保证老年人可以方便拿药，以保障生命安全，提高服药的质量。

发明内容

本发明实施例中提供一种智能药盒，能够提高用户取药的质量。

一方面，本发明提供一种智能药盒，所述智能药盒包括外壳及内部结构，所述内部结构包括药物装载层、动力输出层以及电子控制层，其中：

所述药物装载层包括药盘以及药盒、所述药盘设置有多个隔层，所述隔层用于存放药盒；

所述动力输出层包括送药机构、旋转电机、同步带轮、推拉电机、推拉丝杆、上隔板、下隔板、喇叭以及触摸屏，所述同步带轮与所述药盘的旋转中心相连接，所述旋转电机用于控制所述同步带轮旋转，所述上隔板设置在所述动力输出层上侧，所述下隔板设置在所述动力输出层下侧，且所述上隔板与所述下隔板上均设置有药物掉落口，形成药物掉落通道，所述药盘上的药盒可通过所述药物掉落通道落入所述送药机构，使得所述推拉电机控制所述推拉丝杆推拉所述送药机构，将所述送药机构上的药盒推出所述外壳上的出药窗口，所述触摸屏与所述外壳上的触摸屏口对应设置；

所述电子控制层包括电路模块，该电路模块包括WIFI模块、电机驱动模块、药盒推拉模块、语音播放模块以及主控制模块，所述WIFI 模块、所述电机驱动模块、所述药盒推拉模块、所述语音播放模块以及所述触摸屏分别与所述主控制模块相连接，所述电机驱动模块用于控制所述旋转电机，所述药盒推拉模块用于控制所述推拉电机、所述语音播放模块用于控制所述喇叭。

在一些实施例中，所述药物送出机构上方设置有上挡板，所述药物送出机构下方设置有下挡板。

在一些实施例中，所述旋转电机为三相四线无刷电机。

在一些实施例中，所述旋转电机的额定电流为0.5A，步距角为 0.9°，扭矩为2.5kg*cm。

在一些实施例中，所述智能药盒的长宽高尺寸为：310mm×310mm ×316mm。

在一些实施例中，所述外壳采用有机玻璃激光切割及ABS材料3d 打印技术制造。

在一些实施例中，所述旋转电机和推拉电机的材料包括碳钢和铜。

在一些实施例中，所述药盒的半径为68mm，每层药盘可设置8个药盒。

在一些实施例中，所述推拉电机为直流减速电机。

在一些实施例中，所述推拉丝杆的导程为14mm。

本实施例中，提供一种智能药盒，该智能药盒包括外壳及内部结构，内部结构包括药物装载层、动力输出层以及电子控制层，其中：药物装载层包括药盘以及药盒、药盘设置有多个隔层，隔层用于存放药盒；动力输出层包括送药机构、旋转电机、同步带轮、推拉电机、推拉丝杆、上隔板、下隔板、喇叭以及触摸屏，同步带轮与药盘的旋转中心相连接，旋转电机用于控制同步带轮旋转，所述上隔板设置在所述动力输出层上侧，所述下隔板设置在所述动力输出层下侧，且上隔板与下隔板上均设置有药物掉落口，形成药物掉落通道，药盘上的药盒可通过药物掉落通道落入送药机构，使得推拉电机控制推拉丝杆推拉送药机构，将送药机构上的药盒推出外壳上的出药窗口，触摸屏与外壳上的触摸屏口对应设置；电子控制层包括WIFI模块、电机驱动模块、药盒推拉模块、语音播放模块以及主控制模块，WIFI模块、电机驱动模块、药盒推拉模块、语音播放模块以及触摸屏分别与主控制模块相连接，电机驱动模块用于控制旋转电机，药盒推拉模块用于控制推拉电机、语音播放模块用于控制喇叭。本方案中的智能药盒可以实现通过触摸屏实现一键出药，通过送药机构实现自动送药，用户取药方便，并且该药盒可以通过喇叭提醒用户吃药，从而提高用户的取药质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的智能药盒的一个爆炸结构示意图；

图2是本发明实施例提供的智能药盒中电路模块的电路图；

图3是本发明实施例提供的智能药盒中药物装载层的一个结构示意图；

图4是本发明实施例提供的智能药盒中动力输出层的一个结构示意图；

图5是本发明实施例提供的主轴传动链的一个结构示意图；

图6是本发明实施例提供的动力输出层中推动机构的一个结构示意图；

图7是本发明实施例提供的智能药盒的一主视图；

图8是本发明实施例提供的智能药盒的一侧视图。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本发明中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本发明所公开的原理和特征的最广范围相一致。

本发明实施例提供一种智能药盒，智能药盒包括外壳及内部结构，所述内部结构包括药物装载层、动力输出层以及电子控制层。以下分别进行详细说明。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的智能药盒一个实施例爆炸结构示意图。

如图1所示，本发明实施例中，智能药盒包括外壳10及内部结构，内部结构包括药物装载层、动力输出层以及电子控制层，其中：

药物装载层包括药盘20以及药盒21、药盘20设置有多个隔层，隔层用于存放药盒21；

动力输出层包括送药机构30、旋转电机31、同步带轮32、推拉电机33、推拉丝杆34、上隔板35、下隔板36、喇叭37以及触摸屏38，同步带轮32与药盘20的旋转中心相连接，旋转电机31用于控制同步带轮 32旋转，上隔板35设置在药物装载层与动力输出层之间，下隔板36设置在动力输出层与电子控制层之间，且上隔板35与下隔板36上均设置有药物掉落口，形成药物掉落通道，药盘上的药盒可通过药物掉落通道落入送药机构，使得推拉电机33控制推拉丝杆34推拉送药机构30，将送药机构30上的药盒21推出外壳10上的出药窗口101，触摸屏38与外壳10上的触摸屏口102对应设置；

电子控制层包括电路模块40，所述电路模块40包括WIFI模块、电机驱动模块、药盒推拉模块、语音播放模块以及主控制模块，WIFI模块、电机驱动模块、药盒推拉模块、语音播放模块以及触摸屏分别与主控制模块相连接，电机驱动模块用于控制旋转电机，药盒推拉模块用于控制推拉电机、语音播放模块用于控制喇叭。

本实施例中，电子控制层中电路模块40要用于实现药盒的平稳运转控制，通讯传输，保护自检等功能。

其中，电路模块40中模块之间的具体连接关系具体可见图2中的电路图。

本实施例中的整个系统都是由Arduino来实施控制，由图2可知，连接好电路后，可以通知点击触摸屏38，它接受到触屏信号后反馈电信号给Arduino，它随之发出相应的信号控制电机驱动模块A4988的步进电机(旋转电机31)的转动进而控制药盒的转动，或者药盒推拉模块L9110S的步进电机(推拉电机33)控制药盒的推进与推出，或者控制语音播放模块DY-SV17F的喇叭37进行语音播报提醒老人吃药。另一方面，WIFI模块ESP8266可以通过ATLLet035串口触摸屏38连接好网络顺畅的WIFI，下载专有APP，里面保存有老人每次吃药时间的记录表，通过手机APP也可以手动提醒老人吃药，从而实现实时提醒。

在一些实施例中，药物送出机30构上方设置有上挡板39，药物送出机构下方设置有下挡板310，在一些实施例中，药物送出机30构周围还有侧挡板311。

请参阅图3，图3为本发明提供的药物装载层的一个结构示意图。

请参阅图4，图4位本发明提供的动力输出层(部分结构)的一个结构示意图。

其中，主轴传动链(即旋转电机31通过控制同步带轮32控制药盘 20旋转)的示意图如图5所示，主轴传动链用于直接驱动多层(或单层)药盘20的旋转，使药盒21就位，等待送出。

在一些实施例中，旋转电机31为三相四线无刷电机。

在一些实施例中，旋转电机31为步进电机，其额定电流为0.5A，步距角为0.9°，扭矩为2.5kg*cm(0.25N*m)。

在一些实施例中，同步带轮32的参数如下：

齿数：z1＝10，z2＝20；

节径：dp＝23.75mm，Dp＝31.85mm；

同步带节线长208mm；

在一些实施例中，旋转电机31步进角0.9°设计电机转速为4s/r，经同步带轮32传动，n2＝n1/2＝8s/r，每层药盒有8个隔间，即1s可转换到下一个隔间。

输出扭矩T2＝T1/2＝0.5N*m

当药盒所处半径68mm，共8个药盒时，每个药盒受到推力 F2＝0.5/0.068m/8＝0.9N

同步带轮32圆心距计算公式为：

请参阅图6，图6为动力输出层中推动机构的结构图，其功能为，推出药盒21及其承载平台(送药机构30)，其由推拉电机33(例如直流减速电机)以及推拉丝杆34(丝杆法兰+丝杆)组成。

在一些实施例中，推拉电机33的参数为：额定电压12V，200r/min，堵转扭矩≥1.1kg*cm。

推拉丝杆34中丝杆的参数：T8丝杆，导程14mm。

丝杆旋转，驱动法兰做平动，由限位开关确定位移，保持每次推出距离一致。在以额定电压供电情况下，药盒21平动速度速度 v＝200/60*14＝46mm/s，实际供电电压为5v，实际转速经测试为60r/min，药盒21实际平动速度为60/60*14＝14mm/s。

在一些实施例中，还包括其他运动零件及主要结构件，例如：

绕线联轴器：用于推拉电机33与丝杆的同轴链接，内径3-8，材料606铝合金；

同步带：XL型同步带，周长208mm，拉伸强度大于等于80nN/mm，硬度(75±5)运转。

在一些实施例中，智能药盒的长宽高尺寸为：310mm×310mm× 316mm。

在一些实施例中，外壳10采用有机玻璃激光切割及ABS材料3d打印技术制造。

在一些实施例中，旋转电机31和推拉电机33的材料包括碳钢和铜。

在一些实施例中，药盒21的半径为68mm，每层药盘20可设置8个药盒21。

在一些实施例中，本发明中的智能药盒可以根据实际情况调整整体高度以及药盒21数量，实现药物的灵活装载。具体实现可以是，智能药盒可以设置多层药盘20，可放置更多的药盒21，当下层的药盒21 空置之后，上层药盘20中对应的药盒21将落入下层药盒21中。

其中，本实施例中的药盘20可以任意叠加拆卸，根据实际情况调整整体高度以及药盒21数量，实现药物的灵活装载。

在一些实施例中，推拉丝杆34的导程为14mm。

请参阅图7，图7为本发明实施例提供的智能药盒的一主视图。

请参阅图8，图8位本发明实施例提供的智能药盒的一侧视图。

为了更好地理解本实施例提供的智能药盒的结构，以下对智能药盒的使用过程进行描述，其流程如下：

步骤一、智能药盒通过蓝牙与手机进行连接，使得手机用户通过手机中的对应应用进行服药提醒设置。

本实施例中，需要与智能药盒进行通信的手机需要通过蓝牙与智能药盒进行匹配连接，与智能药盒连接的手机可以安装对应的应用，并且手机用户可以通过该应用对智能药盒进行服药提醒设置。

具体地址，下载手机app并安装，打开蓝牙并搜索设备，进行连接。

步骤二、智能药盒接收手机发送的服药提醒设置。

本实施例中，当手机通过应用进行服药提醒设置之后，需要将该服药提醒设置同步至智能药盒，具体地，可以通过网络发送该服药提醒设置至智能药盒，其中，本发明中的智能药盒可通过WIFI模块进行联网。

步骤三、智能药盒根据服药提醒设置对自身进行设置。

当智能药盒接收到手机发送的服药提醒设置之后，将根据该服药提醒设置进行服药提醒设置，其中，该服药提醒设置不仅可以设置服药时间，还可以设置服药的种类(此时，不要的药物将放在不同的药盒，当需要服用对应的药时，药盒在设置好的时间将药盘旋转至对应的药盒格子即可)。本实施例也可以中的服药提醒设置也可以仅设置服药时间，到了服药时间按顺序旋转药盒进行服药。

本实施中，在对智能药盒进行设置完毕之后，需要在药盒进行药物填放，具体的药物填放时间此处不做限定，在服药提醒时间之前进行填放即可。

步骤四、当到达服药提醒设置所对应的时间时，智能药盒发出服药提醒音乐，服药提醒音乐用于提醒取药用户取药。

当智能药盒根据服药提醒设置对自身进行设置之后，智能药盒到达服药提醒设置对应的时间就会进行服药提醒，此时，智能药盒通过喇叭发出服药提醒音乐，其中服药提醒音乐的种类可以通过手机进行设置，也可以通过智能药盒的触摸屏进行设置。

步骤五、智能药盒确定在预设时间之内是否接收到取药用户的取药指令。

本实施例中，该预设时间可以为15分钟，即此时智能药盒判断15 分钟之内取药用户是否按下按钮(触摸屏)进行取药，其中，在另一些实施例中预设时间也可以为10分钟，具体时长可以根据用户设置而定，此处不做限定。

步骤六、若在预设时间之间接收到取药用户的取药指令，则智能药盒根据取药指令控制旋转电机旋转药盘，使得药盘上的药盒到达预置位置，药盒掉落至送出机构。

本实施例中，如果取药用户在15分钟之内按下了智能药盒的按钮进行取药操作，则此时智能药盒将根据取药指令控制旋转电机旋转药盘，使得药盘上的药盒到达预置位置，药盒通过掉落通道掉落至送出机构。

具体地，本实施例中，智能药盒中的主控制模块通过电机驱动模块控制旋转电机控制药盘的转动，使得药盘上的药盒到达预置的位置，其中，预置的位置设置有药盒掉落口，然后药盘上的药盒通过药盒掉落口通过掉落通道掉落至送出机构。

步骤七、智能药盒控制推拉电机将送出机构中的药盒推出，使取药用户取药，并记录用户的取药时间。

药盒掉落至送出机构只会，智能药盒中的主控制模块将通过药盒推拉模块控制推拉电机将送出机构中的药盒推出，使取药用户取药，并记录用户的取药时间。

本实施例中，智能药盒还将发送取药时间至手机(具体地，发送至对应的app)，使得手机用户可以通过手机上对应的app查看取药用户的服药时间。

本实施例中，智能药盒根据所述取药指令控制旋转电机旋转药盘，使得药盘上的药盒到达预置位置，药盒掉落至送出机构之后，步骤还包括：所述智能药盒控制所述送出机构退回。

步骤八、若在预设时间之内没收到取药用户的取药指令，则向手机发送服药提醒通知。

本实施例中，如果在预设时间之内没收到取药用户的取药指令，则智能药盒将向手机发送服药提醒通知，使得手机用户可以收到取药用户没有按时服药的通知。

本发明实施例中，取药用户可以为老人，手机用户可以为老人的子女。

在一些实施例中，若在所述预设时间之内没收到取药用户的取药指令，则向所述手机发送服药提醒通知之后，步骤还包括：所述智能药盒若在1个小时之内未接收到取药指令，则进入下一次备药准备。

在一些实施例中，手机用户还可以主动提醒取药用户吃药，具体为，所述智能药盒接收所述手机发送的服药指令；所述智能药盒根据所述服药指令发出服药提醒音乐，用于提醒取药用户取药。

在一些实施例中，智能药盒还可以进入紧急出药状态，这种情况不需要取药用户按按钮出药，具体可以为：所述智能药盒接收所述手机发送的紧急服药指令；所述智能药盒根据所述紧急服药指令控制旋转电机旋转药盘，使得药盘上的药盒到达预置位置，药盒掉落至送出机构；所述智能药盒控制推拉电机将所述送出机构中的药盒推出，使取药用户取药，并记录用户的取药时间。

本实施例中，智能药盒会根据预置的时间间隔进行自检操作，其中，预置的时间间隔可以为1天，也可以为其他时间间隔，具体此处不做限定。

本发明的创新点有一下几点：

1、采用旋转式药盘进行存储药物，可存放袋装冲剂。

2、通过电路控制与机械结构实现一键出药，解决错服漏服问题。

3、配套专属app，可更改服药时间，可随时查看服药记录。

4、存药量大，采用封闭式设计，同时简化了服药流程。

本发明的优势有一下几点：

1、实现一键出药，减少老人的服药步骤，老人听音乐响起前去取药即可，解决老人容易忘记服药的问题。

2、通过药盘叠加，加大药量存储，可满足老人多天的服药需求。

3、采用专属app，子女可以查看服药记录。

4、利用步进电机角度控制，同步带固定传动比的特点，实现药盒的精确即位。

5、利用旋转和平动推拉电机在空间上的配合，实现药盒的推出，极简服药过程。

经过发明人的多次的市场调研和用户需求，本发明中的智能取药方法可以满足老年人的服药需求，解决老年人子女不在身边，容易错服药漏服药的问题。同时提供智能控制系统，子女可以通过手机app 查看老人的服药记录，及时的了解老人的服药情况。

本实施例中，提供一种智能药盒，该智能药盒包括外壳及内部结构，内部结构包括药物装载层、动力输出层以及电子控制层，其中：药物装载层包括药盘以及药盒、药盘设置有多个隔层，隔层用于存放药盒；动力输出层包括送药机构、旋转电机、同步带轮、推拉电机、推拉丝杆、上隔板、下隔板、喇叭以及触摸屏，同步带轮与药盘的旋转中心相连接，旋转电机用于控制同步带轮旋转，所述上隔板设置在所述动力输出层上侧，所述下隔板设置在所述动力输出层下侧，且上隔板与下隔板上均设置有药物掉落口，形成药物掉落通道，药盘上的药盒可通过药物掉落通道落入送药机构，使得推拉电机控制推拉丝杆推拉送药机构，将送药机构上的药盒推出外壳上的出药窗口，触摸屏与外壳上的触摸屏口对应设置；电子控制层包括WIFI模块、电机驱动模块、药盒推拉模块、语音播放模块以及主控制模块、WIFI模块、电机驱动模块、药盒推拉模块、语音播放模块以及触摸屏分别与主控制模块相连接，电机驱动模块用于控制旋转电机，药盒推拉模块用于控制推拉电机、语音播放模块用于控制喇叭。本方案中的智能药盒可以实现通过触摸屏实现一键出药，通过送药机构实现自动送药，用户取药方便，并且该药盒可以通过喇叭提醒用户吃药，从而提高用户的取药质量。

以上对本发明实施例所提供的一种智能药盒进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施例进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。