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药丸分配设备

申请号 CN200680016057.4 申请日 2006-03-22 公开(公告)号 CN101309846A 公开(公告)日 2008-11-19
申请人 安提俄克控股公司; 发明人 加齐·阿卜杜海; 阿里·G·阿卜杜海;
摘要 本 发明 提供一种自动药丸分配器,其包含多个沿外围围绕 轮毂 设置的药丸腔。所述轮毂包含可旋转板,所述板能够旋转到 选定 的药丸腔并从中移除药丸。包含 波纹管 的 真空 尖端延伸穿过形成在所述可旋转板内的接近开口,以通过从上方抓取药丸而从所述选定药丸腔的底部部分中取出所述药丸。反射 条形码 设置在所述可旋转板下方,且可通过穿过所述板的开口检测,以指示板相对于所述药丸腔的 位置 。计算机使得用户能够以可编程方式操作所述药丸分配器并选择所述药丸腔、剂量和时间。
权利要求

1.一种药丸分配器,其包括:
多个药丸腔,其沿外围围绕中央轮毂设置,所述多个药丸腔中的每一者均包含底 部部分,以及
机构,其通过从上方抓取药丸来从所述底部部分中的每一者处取出所述药丸,并 将所述药丸传递到出口端口。
2.根据权利要求1所述的药丸分配器,其中所述多个药丸腔彼此相邻,并沿圆周围绕 所述中央轮毂设置。
3.根据权利要求1所述的药丸分配器,其进一步包括用于选择所述多个药丸腔中的选 定药丸腔的构件。
4.根据权利要求3所述的药丸分配器,其中所述用于选择的构件包含具有至少一个穿 过其中的接近开口的可旋转板和用于将所述接近开口定位在所述选定药丸腔的所 述底部部分上方的构件,所述机构设置在所述可旋转板上且通过所述接近开口从所 述选定药丸腔的所述底部部分取出所述药丸。
5.根据权利要求4所述的药丸分配器,其中所述用于定位的构件包括计算机和达, 所述马达使所述可旋转板旋转,所述马达对所述计算机作出响应。
6.根据权利要求4所述的药丸分配器,其中所述板是圆形的,且所述接近开口从所述 板的圆周向内径向延伸。
7.根据权利要求4所述的药丸分配器,其中所述用于定位的构件包含:固定表面,其 反射部分和非反射部分设置在形成于所述可旋转板中的检测开口下方;光源,其引 导光穿过所述检测开口;以及感测器,其感测从所述反射部分反射离开的光。
8.根据权利要求7所述的药丸分配器,其中所述反射部分包含多个区段且所述非反射 部分包含多个非反射区段,所述区段与所述非反射区段一起排列成图案,所述图案 形成指示所述可旋转板相对于所述处于固定位置的药丸腔中的每一者的位置的代 码。
9.根据权利要求8所述的药丸分配器,其进一步包括可编程控制器和用于向所述可编 程控制器发送指示所述位置的电信号的构件。
10.根据权利要求1所述的药丸分配器,其中每一药丸腔包含垂直部分,所述垂直部分 基本上与所述底部部分正交
11.根据权利要求1所述的药丸分配器,其进一步包括位于所述多个药丸腔内的多个所
述药丸,且其中所述药丸腔中的每一者均包含垂直部分和倾斜表面,所述倾斜表面 将所述多个药丸中的药丸从所述垂直部分引导到所述底部部分。
12.根据权利要求1所述的药丸分配器,其中所述机构可相对于所述多个药丸腔旋转, 且所述机构单独并分别地从所述底部部分取出所述药丸。
13.根据权利要求1所述的药丸分配器,其进一步包括位于所述多个药丸腔中的多个所 述药丸和至少一个振动马达,所述振动马达改变所述多个药丸在所述底部部分中的 药丸定向并迫使所述药丸进入所述底部部分中,每一振动马达均设置在所述轮毂的 基座部分中。
14.根据权利要求1所述的药丸分配器,其中所述机构包含真空尖端和波纹管部分,所 述真空尖端和波纹管部分抓取所述药丸。
15.根据权利要求14所述的药丸分配器,其中所述机构安装在可旋转板上,所述可旋 转板具有穿过其中的接近开口,所述真空尖端可延伸穿过所述接近开口并进入所述 底部部分中。
16.根据权利要求15所述的药丸分配器,其中所述真空尖端是大致垂直移动的管的终 端部分。
17.根据权利要求1所述的药丸分配器,其进一步包括计算机,所述计算机与可编程控 制器通信,所述控制器与所述机构通信,所述计算机包含定时器存储器且对用户 输入作出响应。
18.根据权利要求17所述的药丸分配器,其中所述计算机可用可编程方式操作,以预 设将从所述多个药丸腔中的每一者分配的时间和药丸数目中的至少一者,并操作所 述机构以从所述底部部分中的每一者取出所述药丸。
19.根据权利要求17所述的药丸分配器,其中所述计算机可操作以根据预定剂量和时 间中的至少一者而维持从所述各个药丸腔中的每一者分配药丸的药丸分配方案,所 述剂量和时间包含不同的频率和开始时间,并操作所述药丸分配器以根据所述分配 方案而分配所述药丸。
20.根据权利要求1所述的药丸分配器,其中所述中央轮毂是圆柱形的,且所述多个药 丸腔的各个外表面组合而形成圆。
21.根据权利要求1所述的药丸分配器,其中所述出口端口包括设置在所述药丸腔下方 的抽拉器,且进一步包括设置在中央的倾斜表面,所述表面迫使所述药丸进入所述 抽拉器中。
22.一种用于从药丸分配器分配药丸的方法,其包括:
提供具有多个沿外围围绕中央轮毂设置的药丸腔的药丸分配器,每一药丸腔具有 设置在获取机构下方的下层部分;
选择所述多个药丸腔中的选定药丸腔;
使所述获取机构旋转,以将所述获取机构定位在所述选定药丸腔的所述下层部分 上方;
使用所述获取机构从所述选定药丸腔的所述下层部分取出药丸;
进一步使所述板旋转,以将所述药丸定位在释放托盘上方;以及 将所述药丸释放到所述释放托盘中。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述获取机构设置在可旋转板上,所述可旋转 板具有穿过其中的接近开口,且所述旋转包含将所述接近开口定位在所述选定药丸 腔的所述下层部分上方,且所述取出包含所述取出机构延伸穿过所述接近开口。
24.根据权利要求22所述的方法,其进一步包括振动所述中央轮毂,以改变所述药丸 腔的至少一者中的药丸定向。
25.根据权利要求22所述的方法,其进一步包括计算机向所述药丸分配器发送信号, 以引起所述旋转、取出和进一步旋转中的至少一者。
26.根据权利要求25所述的方法,其进一步包括使用触摸屏编程所述计算机。
27.根据权利要求25所述的方法,其进一步包括编程所述药丸分配器,以根据包含剂 量、分配时间和分配频率中的至少一者的方案而分配药丸。
28.根据权利要求22所述的方法,其中所述取出包括将真空臂降低到所述下层部分中, 以从上方抓取所述药丸。
29.根据权利要求22所述的方法,其中所述板包含延伸穿过其中的检测孔,且包含反 射部分和非反射部分的表面设置在所述板下方,且进一步包括引导光穿过所述检测 开口,以及提供能够感测从所述开口反射的光的检测器。
30.根据权利要求29所述的方法,其中所述反射和所述非反射部分形成代码,所述代 码指示所述可旋转板相对于所述药丸腔中的每一者的位置,且其中所述旋转进一步 包括基于所述检测器感测所述代码而将所述接近开口定位在期望下层部分的上方。
31.一种用于从药丸分配器分配药丸的方法,其包括:
提供具有多个沿外围围绕中央轮毂设置的药丸腔的药丸分配器,每一药丸腔具有 设置在所述中央轮毂的一部分下方的下层部分;
选择所述多个药丸腔中的选定药丸腔;
使具有延伸穿过其中的接近开口的板旋转,以将所述接近开口定位在所述选定药 丸腔的所述下层部分上方;
通过所述接近开口从所述选定药丸腔的所述下层部分处取出药丸;以及
将所述药丸释放到释放托盘中。

说明书全文

技术领域

发明大体上涉及药物分配器,且更确切地说,涉及能够按照用户编制的方案分配 固体药丸药物的分配器。

背景技术

在当今社会,根据预先编制的方案分配药丸的药丸分配系统被广泛使用并且非常有 价值。此类药丸分配器以不同频率且因而在不同时间分配不同剂量的不同药丸将是有利 的。目前市售的各种药丸分配器具有多个药丸腔和用于分配容纳在所述腔内的药丸的构 件。然而,这些腔中的每一者只容纳用于特定时间的单个药物剂量。单个药物剂量可能 包含要在特定时间提供的两种、三种或三种以上不同种类的药丸药物。于是,必须将每 一药丸腔单独装上用于给定特定时间的这些不同药丸药物。举例来说,药丸腔1可容纳 两个保心药丸、单个抗生素药片和两个降胆固醇药丸,这些药物全部供用户在上午8点 服用。这种类型的药丸分配系统要求在腔中正确地装上要在特定时间分配的各种类型和 数量的药丸药物。因此,如果用户需要一天服用药物四次,则用户必须单独装二十八个 腔才能满足一周的药物需求。另外,需要用户正确地数药丸药物,并将每一药丸药物放 在正确的药丸腔里。这种重在用户的技术容易发生人为错误,造成难以维持正确的分配 进度和剂量,并且进一步导致因不遵守规定而造成健康成本提高。
因此,需要一种改进的自动药丸分配器,其将可靠地在预定的编制时间处分配正确 数目的各种药丸,提供一种将所需药物放到分配器中的简单且有效手段,将补充容纳在 药丸腔内的药丸药物的需要从数天延长到数月,不容易发生失败或错误,容易制造,而 且制造成本较低。本发明旨在克服常规药丸分配器的缺点,并提供此种改进的药丸分配 器。

发明内容

本发明提供一种改进的药丸分配设备,其包括圆柱形基座单元,所述单元具有一个 或一个以上沿着基座的外部圆周径向对准的药丸分配腔。每一药丸分配腔可包含可移除 的顶部,所述顶部保护药丸免受空气中带有的污染物损害。每一药丸分配腔进一步包括 垂直定位的药丸储藏腔,用于储藏大量的一种特定药丸类型,所述药丸接着将被转移到 下部分配腔。下部分配腔的一部分部分地朝向基座中央突起。药丸储藏腔与分配腔之间 的转移区向内部倾斜,用以将药丸药物朝向分配腔的突起部分引导。下部分配腔的顶部 部分具有孔,所述孔允许在内部接近药丸药物。因此,药丸腔排列在基座圆周周围,从 而便于在内部接近所储藏的每一药丸药物。另外,可在基座上安装至少一个振动达, 用以轻微振动所述腔且帮助药丸从储藏腔移动到分配腔。
在基座内部轴向地安装盘形旋转平台,所述平台由一组齿轮和第一DC马达提供动 。当平台旋转时,位于平台外围上的部分饼形孔允许通过每一分配腔孔来接近各自药 丸药物。
还可在基座单元上附着半反射型条形码条带,其具有反射条纹和非反射条纹。条纹 图案为每一药丸分配腔形成唯一代码。进一步在旋转平台上附接红外线光学发射器与检 测器对,其协作地与条形码条带连通。当平台相对于基座单元旋转时,光学发射器从发 送器发射红外线辐射,所述辐射由条带反射或吸收。来自条带的反射由光学检测器接收, 检测器接着产生对应于每一腔的条形码的电信号。所述电信号代表平台相对于每一药丸 分配腔的相对位置
可进一步在旋转平台上面安装通过DC供电的抽吸,其具有与出口端口形成流体 连通的入口端口。当将真空泵通电时,在入口端口处产生真空。接着,入口端口连接到 弹性导管,所述导管接着进一步连接到螺线管可操作的流体开关的入口端口。流体开关 的出口端口与大气形成流体连通。将螺线管通电会在大气与导管之间建立流体连通,这 会急剧减少导管中存在的任何真空。进一步连接到弹性导管的是压力传感器的入口端 口。压力传感器产生电信号,所述电信号指示弹性导管中是否存在真空。弹性导管接着 附接到药丸分配组合件的顶部。
分配组合件进一步包括垂直定位的硬质导管,其上端与前述弹性导管形成流体连通 且下端与附接的弹性波纹管形成流体连通。一个以可弹动方式偏置的且可垂直移动的 护套围绕所述硬质导管以同心方式定位,使得所述波纹管从硬质导管的下部部分中突 出。限位开关定位在所述护套上方,且在护套达到可允许的最上方垂直位置时闭合。
所述药丸分配组合件可附着到可垂直移动的齿条,所述齿条进一步与由第二DC马 达提供动力的小齿轮啮合。所述药丸分配组合件进一步定位在旋转平台的接近孔上方。 因此,分配组合件可穿过平台接近孔在向上或向下方向上移动,所述平台接近孔的位置 由第二DC马达的旋转方向确定。进一步将两个额外的限位开关放在可允许的最远垂直 顶部和底部分配组合件位置处,且当组合件达到这些位置时,所述两个开关分别闭合。
提供微控制器,且所述微控制器与所有三个限位开关、压力传感器、真空马达、台 旋转第一DC马达、振动马达、进行分配的第二DC马达、光发射器和检测器以及电磁 介接。可编程的控制器与药丸分配器的机械零件连通,并且对其进行控制。微控制器 进一步与具有触摸屏液晶显示器的单板计算机形成双向电连通。计算机以可编程方式对 用户输入作出响应,并且包含实时时钟和相关联的存储器
应了解,以上机械描述只是示例性的,且可使用各种合适的变化型式。
在示例性实施例中,用户可通过使用LCD触摸屏通过互动对话来规定药丸腔(即, 药丸药物类型)、从各个药丸腔分配的药丸量和分配药物的时间而输入分配方案。单板 计算机通过互动对话来控制用户界面,并创建分配方案。一旦用户完成了分配方案信息 的输入,计算机接着便将分配方案分解成更基础的方案,其分别列出从各个腔分配各个 药丸的每一时间。单板计算机是可编程的,且可用可编程方式预设从每一药丸腔分配药 丸的时间和/或数量。单板计算机可操作以根据预定剂量和预定时间维持从每一各个药丸 腔分配药丸的进度。剂量和时间可包含不同的频率和开始时间。当到达分配药物的时间 时,计算机向微控制器发送单个药丸分配命令,用以从相应腔中分配仅仅单个药丸。如 果需要来自同一腔的一个以上药丸,则重复另一单个药丸分配命令,直到已针对所述特 定药丸类型从所述药丸腔中分配了正确数量的药丸为止。继续进行这个程序,直到已经 成功地从相应腔中分配所有药丸为止。
微控制器也可编程以便操作从药丸腔中取出药丸的机构。微控制器响应于单个分配 命令而将分配组合件放在最上方位置中,这通过闭合最上方限位开关来指示。接着,微 控制器使平台旋转,直到光电路指示平台接近孔位于正确的选定药丸腔上方为止。接着, 微控制器打开真空泵、振动马达,并将分配组合件降低以穿过平台接近孔并进入药丸腔。 如果弹性波纹管与药丸啮合,则将在流体回路中产生真空。压力传感器响应于所述真空 而向微控制器发送信号,以指示波纹管已经拾取药丸。接着,控制器将分配组合件抬高, 并在释放托盘上方移动平台。接着,停止真空泵并激活螺线管开关,从而从流体回路中 去除真空并释放药丸。随后,药丸在重力作用下下落到释放托盘中。如果未拾取药丸, 则护套开关或最下方限位开关向微控制器发出信号。微控制器响应于护套或下部限位开 关信号而将分配组合件抬高,直到最上方限位开关向微控制器发出信号为止。微控制器 再次重复分配程序达所编程的尝试次数,在此之后,微控制器向单板计算机发送“拾取 药丸失败”命令。接着,单板计算机使用LCD触摸屏用声音和/或视觉方式通知用户。
附图说明
通过结合附图阅读以下对各个实施例的描述,可获得对本发明的全面了解,图中:
图1绘示本发明的具有齿条和小齿轮分派组合件的示例性实施例的剖面图;
图2绘示示例性药丸分配器的俯视图;
图3绘示分配平台;
图4绘示示例性真空分配系统的部分剖视图;
图5绘示本发明的一个实施例的电气方框图
图6绘示对从单板计算机到微控制器的分配命令进行的分解;
图7绘示用于分配单个药丸药物的示例性控制算法
图8绘示啮合粒状药丸的示例性真空分配系统的部分剖面图;以及
图9绘示径向分配组合件。

具体实施方式

参看图1,其是绘示具有支撑轮毂10的药丸分配器1的内部剖面图。支撑轮毂10 也称为支撑基座,其可具有圆柱形形状,并且在顶部表面11内形成有安装凹槽12a、12b (未图示)、12c和12d-12f(未图示),所述凹槽以可滑动方式容纳并保持相应的药丸腔 14a-14c和14d-14f(未图示)。药丸腔14a-14f可沿着轮毂10的圆周径向对准,但也可 替代地使用其它配置。每一腔形成为具有相应的垂直对准的药丸储藏腔22和平对准 的分配腔24,所述分配腔24大致与垂直对准的药丸储藏腔22正交。每一分配腔具有保 持大量的一种特定药丸类型的容量。举例来说,此处描述的药丸分配器1由六个药丸腔 14a-14f组成,因此能够分配6种不同类型的药丸药物。然而,通过使用具有较大圆周的 轮毂10和/或围绕基座径向对准更多的分配腔或者使用具有不同尺寸的腔,可增加腔的 数目。形成每一分配腔的在腔22与24之间的倾斜转移区26,以便通过重力倾斜引导从 腔22中向下拉的药丸流,并使其进入腔24中。每一分配腔进一步形成为彼此互,且 径向安装到轮毂10的外部圆周上,使得整个分配器1具有圆柱形外表。为了保护药丸 免受灰尘和空气中带有的其它污染物的损害,每一分配腔装配有各自的可移除盖罩 16a-16c和16d-16f(未图示)较为有利。药丸30容纳在药丸腔14a-14f内。虽然将药丸 绘示为具有常规的药丸形状,但在其它示例性实施例中,药丸可具有其它形状。在一个 示例性实施例中,药丸可为片状或者椭圆形的。
仍然参看图1,每一分配腔18的顶部形成有接近孔20(例如,所绘示的接近孔20a), 其允许在内部接近容纳在腔24内的药丸。药丸腔14优选固定到轮毂10且不旋转。未 图示的释放托盘15和抽拉器15a在图2中更全面地揭示。
轮毂10进一步形成有圆柱形支撑件13,其与轮毂10的圆周轴向对准。支撑件13 延伸超过药丸腔14的顶部表面18。固定的正齿轮50附装到支撑件13上。半反射型条 带112沿圆周放置在齿轮50的顶部表面上。
图2是药丸分配器1的示例性布置的俯视图,其包含围绕支撑轮毂10沿圆周设置 的药丸腔14a-14f。其进一步展示已移除相应盖罩16c的药丸腔14c,从而展示出储藏在 药丸储藏腔22c内的药丸30。为了清楚起见,未展示平台60和相关联部件。图中进一 步展示药丸分配腔24a-24f,其中装有其相应的各种形状的药丸。沿外围设置且倾斜的释 放托盘15定位在药丸腔14a-14f下方,药丸被分配到所述腔中以供用户通过拉出抽拉器 15a的方式来获得药丸。从腔24a-24f中取出的药丸放置在托盘15上方,并接着被释放 到托盘15中。托盘15的倾斜度允许重力进一步迫使药丸进入抽拉器15a中。箭头15c 表示从托盘15到抽拉器15a的典型分配药丸路径。
另外参看图3,圆柱形分配平台60以可旋转方式通过销62附接到支撑件13。平台 60进一步形成有饼形分配孔61a、正方形光学接近孔61b和轴向定位的安装孔61c。在 其它实施例中,孔61a、61b和61c的形状和定向可改变。电马达63附着到平台60的 顶侧。马达63的轴穿过孔61d从平台60中突出,并进一步附接到小齿轮64,所述小齿 轮64经设计为与齿轮50啮合。小齿轮64的直径小于齿轮50的直径,从而增加马达63 所产生的驱动扭矩,且还以小于马达轴旋转速度的旋转速度来旋转平台60。马达63进 一步经由电线63a和63b电连接到印刷电路板68。印刷电路板68安装到平台60上,并 与平台60一起旋转。提供动力的马达63使平台60旋转且还使板68旋转,使得分配孔 61a在选定药丸腔的分配腔24上方对准。
进一步附接到平台60的是隔膜抽吸泵70,其具有入口端口72和出口端口74。泵 70的动力经由马达71来提供。入口端口72与管76形成流体连通。附接到管76的是电 磁阀78,其具有入口端口79a和出口端口79b。入口端口79a与管76形成流体连通。 螺线管经由电线78a和78b连接到印刷电路板68。出口端口79b与周围大气形成流体连 通。管76的另一端连接到压力传感器80且与其形成流体连通。压力传感器80的另一 端连接到管82且与其形成流体连通。管82的另一端连接到分配导管90且与其形成流 体连通。弹性硅波纹管92设置在导管90的另一端上,但也可替代地使用其它类型的波 纹管。吸盘组合件91连接到导管90,下文更全面地解释所述吸盘组合件91。波纹管92、 导管90、管82、传感器80、管76、电磁阀78、入口端口72、出口端口74和泵70形 成流体回路,且彼此形成流体连通。
导管90进一步由可垂直移动的齿条94垂直支撑。齿条94定位成与相应的小齿轮 96啮合。小齿轮96附着到DC马达98的轴97。马达98经由支撑件99附接到平台60。 马达线98a和98b连接到板68。
限位开关100和102通过支架(未图示)或其它构件附着到平台60。这些开关在齿 条94的垂直行程末端与齿条94啮合,其中开关100啮合在行程的最上端且开关102啮 合在行程的最下端。开关100和102还使用电线(未图示)电连接到板68。
振动马达105和107安装在轮毂10的底面上。马达105经由电线105a和105b电 连接到板68。马达107经由电线107a和170b电连接到板68。振动马达105和107经 确定尺寸并被提供相应的动力,从而能够振动轮毂10和所有药丸腔14。振动马达105 和107辅助改变药丸在分配腔24中的定向,从而更容易通过组合件91的波纹管92的 真空尖端从上方抓取药丸。
红外线光学发射器和检测器模110进一步附接到平台60,且定位在齿轮50上方, 使得模块110通过孔61b而与反射条带112形成光学连通。模块110与板68形成电连 通(未图示)。
参看图4,描绘组合件91的进一步细节,其中波纹管92插入在导管90中。波纹管 92进一步具有开放的导管106,其从波纹管92的底部延伸到达波纹管92的顶部。因此, 流体连通从波纹管92的底部(真空)尖端到真空泵70的端口74是连续的。沿着导管 90的外侧放置可移动的护套108。在护套108的侧面上形成有槽109。销113插入槽109 中,并附接到导管90的侧面。护套108如箭头117所示那样自由地垂直移动预定距离。 垂直移动的程度由槽109的顶端109a和底端109b界定。护套108的底部114进一步具 有孔115,其允许波纹管92自由地突出并穿过底部114。
附着到导管90外壁的是按钮单极单掷护套限位开关120。当按钮122被按压到开关 120的主体中时,其使开关闭合,这又连接开关引线124a和124b。引线124a和124b 进一步连接到板68。
压缩弹簧126的上端附接到导管90,导管90的下端与护套108的上边缘128啮合。 因此,护套108在垂直延伸的位置中被可弹动地偏置,其中销113与槽109的顶端109a 啮合。
因此,了解到,组合件91独立于护套108和波纹管92的垂直移位两者而在如箭头 130描绘的垂直方向上移动。
现在另外参看图5,其绘示药丸分配器1的示例性电气方框图,其中展示微控制器 200经由总线206而与单板计算机210形成双向电连通。微控制器200进一步具有随机 存取存储器(RAM)201和快闪及EPROM存储器202。存储器201临时存储由计算机 210接收到的信息。存储器202含有分配算法,所述算法用于控制对储藏在药丸腔14中 的药物的分配。在一个示例性实施例中,微控制器200是先前由Motorola制造且现在由 Freescale Semiconductor制造的零件编号MC68HC08GP32,但应了解,可替代地使用任 何具有相同计算资源的合适微控制器作为微控制器200。计算机210经由总线215而与 触摸屏LCD 220形成双向电连通。用户与计算机210的输入和输出通信222分别经由触 摸屏和LCD显示面板,所述两者均并入到LCD屏幕220中。
微控制器200优选地进一步与电磁阀78、分配马达98、振动马达105和107、平台 旋转马达63、真空马达71、压力传感器80、护套限位开关120、限位开关100和102、 组合件110的光学发射器110a和光学检测器110b形成电连通,以上装置因而响应于微 控制器200。电源230向图5所示的所有电气方框组件供应必要的电力。进一步了解到, 用于根据微控制器控制信号控制各个马达的必要接口电力电路在此项技术中是众所周 知的,且因此未包含在图5中。
计算机210是单板计算机,且可有利地为具有以下组件的零件编号为AGX系统的 应用数据系统:32位数字Xscale PXA250RISC Intel处理器,其以400MHz运行;64兆 字节的100MHz SDRAM;128兆字节的EPROM;64兆字节的同步快闪存储器;以太 网10/100BT接口;22根数字I/O线;三个RS-232串行端口;SPI通信端口;实时时钟; 以及其它外围设备。应了解,这只是示例性的,且在其它示例性实施例中可使用其它计 算机。
光发射器110a发射红外线辐射111a,所述辐射在半反射条带112的表面上反射离 开,并由光检测器110b接收。固定条带112含有多个反射区段和非反射区段,特别是 非反射条112a和反射条112b,所述条可形成代表平台60相对于药丸腔14a-14f的相对 位置的条形码。应了解,组合件110相对于条带112的相对位置决定辐射111a是分别被 条112b或112a反射还是吸收,且因此被光检测器110b作为反射辐射接收。光检测器 110b接着产生代表位置的电信号。
在操作中,且现在参看图6,用户输入药物量和用于分配药物的时间。这个程序在 先前并入的于2003年3月14日申请的标题为Personal Medication Dispenser的第 10/438,452号待决申请案中更全面地描述。计算机210经由触摸屏LCD 220接收药物分 配请求信息,并产生分配方案300。方案300进一步包含按时间排序的分配时间方框307 的序列。每一时间方框307包含分配时间310、药丸腔标识号330和应在时间310处分 配的药丸数目320。
计算机210进一步将方案300分解成分解方案340。分解方案340进一步由单独按 时间排序的分配方框315的序列组成。每一方框315含有时间317连同单个药丸分配腔 编号标识319。因此,将需要来自腔1的两个药丸的时间方框307分解成两个方框315a 和315b,其每一者均含有用于从药丸腔1中分配单个药丸的单独指令。计算机210接着 将实时时钟时间与时间317进行比较,且如果出现匹配,则在时间t1处开始经由总线 206将分配指令342传送到微控制器200。因此,通过计算机210指示微控制器200一 次只分配一个药丸。分配指令342含有储藏药丸的所需药丸腔14。
现在另外参看图7,在从计算机210接收到分配指令342时,微控制器200便开始 执行分配算法400。在接收到分配指令342之前,微控制器200保持在等待状态405。 在步骤410处,微控制器200在时间t1处从计算机接收分配指令342,并接着在步骤420 处将接收到的命令343回应到计算机210。计算机210接着将回应的命令与原始指令342 进行比较,并发布错误且停止分配,或者允许微控制器前进到步骤425。在步骤425中, 微控制器200在线230a上输入电压,并检验开关100是否闭合。如果开关100未闭合, 则微控制器200在步骤427中向马达98输出命令,用以使小齿轮96在顺时针方向上旋 转,从而抬高齿条94并因此抬高组合件91。持续地向马达98供电,直到开关100闭合 为止。响应于开关100的闭合,微控制器200切断马达98,从而使得齿条94的向上垂 直移动停止,并前进到步骤430。
在步骤430中,且在先前定位的齿条94处于最上方垂直位置(由开关100闭合指 示)的情况下,微控制器200接着激活光发射器110a。光发射器110a发射辐射111a, 所述辐射由条带112反射或吸收。所反射的能量111b激活光检测器110b,光检测器110b 发送指示平台60相对于期望药丸腔14的当前位置的信号,所述信号先前由微控制器200 在指令342中从计算机210接收。在步骤435中,微控制器200接着为马达63供能, 马达63又使平台60旋转,以便定位平台60和接近孔61a并选择将从中取出药丸的药 丸腔。当平台60旋转时,通过光学组合件110和条带112将平台60相对于药丸腔14 的相对位置传送到微控制器200。当平台60与选定的药丸腔14对准且相应的接近孔61a 位于分配腔24上方时,微控制器200在步骤440中发送命令以停止马达63,从而使平 台60停止。孔61a现在中心对准于孔20上方,从而允许组合件91可垂直接近容纳在 腔24内的药丸30。其它所有药丸腔接近孔均被平台60覆盖。程序流程接着继续到步骤 445。
在步骤445中,微控制器200将RAM 201存储器寄存器变量TRY初始化为5。微 控制器200另外打开泵马达71和振动马达105及107。程序流程接着继续到步骤447, 其中微控制器200打开马达98,马达98现在在逆时针方向上旋转,从而降低组合件91。 组合件91现在开始垂直向下下降以穿过接近孔61a、孔20a并进入分配腔24a中。程序 流程现在继续到步骤450。
在步骤450中,微控制器200从开关102通过线102a输入信号。如果线102a处于 指示开关102闭合的逻辑高,则程序流程现在前进到步骤455,其中微控制器200立刻 将马达98的方向反转成顺时针方向,从而抬高组合件91。开关102闭合指示组合件91 处于所允许的到腔24中的最远垂直下降。举例来说,如果药丸腔24是空的,则会发生 这种情况。程序流程接着前进到步骤462。如果开关102未闭合,则程序流程继续到步 骤457。
在步骤457中,微控制器200通过线120a输入信号,并检验开关120的状态。如 果开关120闭合,则程序流程继续回到步骤455。如果开关120未闭合,则程序流程继 续到步骤460。
在步骤460中,微控制器200输入来自压力传感器80的信号。如果波纹管92已经 啮合腔24中的药丸,从而在流体回路中形成真空密封,则传感器80感测到真空压力增 加。程序流程接着继续到步骤480。如果来自传感器80的信号指示没有真空密封,那么 程序流程经由节点A循环回到步骤450。
现在另外参看图8,将波纹管92展示为与药丸500的顶部表面啮合。波纹管92变 形成药丸500的表面拓扑,且通常将形成真空密封。然而,存在波纹管92完全变形但 仍未形成真空密封的情况。如果波纹管92与药丸边缘啮合进而使得导管106仍然对大 气压力部分开放,从而阻止真空密封形成,则可能发生这种情形。在波纹管92完全压 缩而未形成真空密封的情况下,护套108开始逆着弹簧126和开关120的力向上移动。 最终,开关120闭合,从而阻止组合件91进一步向下运动,并防止位于组合件91下方 的药丸可能的压碎或另外方面破裂。此外,通过作用于护套108的由压缩弹簧126产生 的力所形成的护套108的向下力会围绕药丸501产生向下定向的力505,从而迫使药丸 501离开波纹管92。
在步骤462中,微控制器在线100a上输入信号,并检验开关100是否闭合。如果 开关100闭合,则程序流程继续到步骤464。如果开关100断开,则程序流程循环回到 步骤455,从而抬高臂组合件91,直到开关100闭合为止。
在步骤464中,将变量TRY递减1。程序流程接着继续到步骤466。
在步骤466中,微控制器200将变量TRY的当前值与0进行比较。如果TRY=0, 则程序流程继续到步骤470。在步骤470中,在五次尝试拾取药丸之后,微控制器200 向单板计算机210发送失败消息344,指示发生失败。微控制器200接着切断马达98。 如果TRY不等于0,则程序流程循环回到步骤447。可将TRY变量设置成任何值,且出 于说明目的,已经将其设置成等于五。
现在参看步骤460,如果波纹管92拾取药丸,则在流体回路中建立真空,且传感器 80向微控制器200发送信号。接着,程序流程继续到步骤480。
在步骤480中,且响应于传感器80的信号,微控制器200打开马达98,从而抬高 组合件91。此外,切断振动马达105和107。程序流程接着继续到步骤482。
在步骤482中,微控制器200在线100a上输入信号,并检验开关100是否闭合。 一旦开关100闭合,程序流程便继续到步骤484。在步骤484中,微控制器200关闭马 达98,因此使得组合件91停止垂直移动,且接着打开马达63,从而使得平台60旋转。 程序流程接着继续到步骤486。
在步骤486中,微控制器200输入来自光检测器110b的信号,并确定平台60是否 处于投落所拾取的药丸的正确位置。所拾取的药丸可优选被投落到释放托盘中,例如图 2所示的释放托盘15。用于投落所拾取的药丸的正确位置有利地包含图1和图3所示的 接近孔61a,所述孔在分配腔24-24f之间的开口上方对准,从而便于垂直接近释放托盘 15。当达到投落位置时,程序流程前进到步骤490。
在步骤490中,微控制器200关闭马达63,这使得平台63的旋转停止。微控制器 接着关闭泵马达71,从而停止在流体回路中产生真空。此外,为了迅速释放真空并随后 释放药丸,微控制器200打开电磁阀78,这允许使流体回路与大气形成流体连通。现在, 释放先前保持的药丸,所述药丸在重力作用下从波纹管92下落并到达释放托盘15中, 药丸被迫使从释放托盘15处进入抽拉器15a中,且可供用户/患者获取。程序流程继续 到步骤492。
在步骤492中,微控制器200输入来自压力传感器80的信号,并确定流体回路是 否仍然维持真空。微控制器200接着进行等待,直到真空耗尽为止,且接着程序流程继 续到步骤494。在步骤494中,微控制器200关闭电磁阀78,从而阻断穿过端口79b来 自流体回路的大气压力。程序流程继续到步骤496。
在步骤496中,微控制器经由总线206将成功命令344发送回单板计算机210。接 着,在步骤405中将微控制器200置于等待状态,其中其准备好接受来自计算机210的 下一个按序的分解命令315b。
图9展示药丸获取机构的另一示例性实施例。参看图9,分配算法400可替代地使 用旋臂来移动分配组合件91而并非齿条94与小齿轮96系统来分配药丸。如图9绘示 的,旋臂600附接到马达98的轴97,旋臂600进一步附接到组合件91。限位开关100 和102现在定位成啮合并限制臂600的径向移动605。
尽管已经详细描述了本发明的具体实施例,但所属领域的技术人员将了解,可鉴于 本揭示内容的总体教示来开发出对这些细节的各种修改和替代。举例来说,可使用AC 供电的马达来取代DC马达98。此外,可通过恰当地扩大轮毂10的圆周或相应地调整 腔的大小来增加或减少腔的数目。可使用多于或少于示例性绘示的六个药丸腔。此外, 电源230还可包含电池。因此,期望所揭示的特定布置对于本发明的范围只是说明性的 而不是限制性的,本发明的范围将由所附权利要求书及其任何和所有等效物给出全面宽 度。
相关申请案的交叉参考
本申请案与2003年3月14日申请的第10/438,452号美国申请案相关,所述申请案 的内容在此以引用方式并入本申请案中。