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#打卡不停更#【FFH】自動配送藥品機器人系統(一) --- 背景及架構

(#打卡不停更#【FFH】基于OpenHarmony的自動配送藥品機器人系統(一)---背景及架構)

一.功能示範視訊連結

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二. 目标問題與意義價值

  • 解決多項聯合國17項可持續發展目标中的問題
    • 目标 3:良好健康與福祉
    • 目标 9:産業、創新和基礎設施
    • 目标 11:可持續城市和社群
  • 解決醫院人力資源緊張問題
  • 提高醫院運作效率以及資源使用率
  • 減輕醫護人員工作壓力,同時減少病人的交叉感染機率
  • 提高住院病人住院體驗
  • 推進智慧化自動化醫療服務體系改革

三.設計思路與方案

(一)應用場景設計

​ 目前,城市經濟建設高速發展,智慧化平台不斷滲入各個領域,帶給我們許多便利。機器人應用到每個醫院,針對不同的環境,都需要規劃不同的路線以完成任務。基于以上背景,我們團隊的成果需要滿足以下需求:1.能夠準确前往特定病房的對應病床 2.能夠在藥物配送完畢後傳回藥房。3.能夠及時同步各種藥物資訊給患者。4.使用者終端互動整潔互動簡單便利,病人便捷取藥,藥房便捷配藥。

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​ 通過調查分析可以得知,如圖3所示,應用場景主要分為藥房和病床,藥房OpenHarmony終端在雲伺服器上擷取醫生開具的藥單資訊,在機器人上放置相應藥物,并且在藥房的OpenHarmony終端應用上配置藥物資訊,機器人通過鴻蒙作業系統的軟總線獲得所配置的藥物資訊,确定所配送的各個病房,并自動規劃最優路線;病房端配套有對應床位編号的NFC标簽,病房的HarmonyOS手機裝置可以利用NFC标簽,進行“碰一碰”便捷得拉起鴻蒙的原子化服務卡片檢視相關資訊。并且病房内的各個病床終端會實時定位機器人所在的位置,機器人到達并配送後,會繼續前往下一個病房;直至所有藥物配送完畢,機器人會回到病房,準備下一輪的藥物配送。這之中,主要會運用到對所在醫院的定位導航,語音助手,避障系統的輔助配送,鴻蒙NFC标簽的原子化服務功能。通過對這套場景所設計的相關功能,可以完成機器人的基本要求的設計,滿足醫院對配送藥物的需求。

(二)系統架構

全場景架構
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​ 該系統

病房端

以及

藥房端

後端MySQL

資料通信主要基于

華為雲伺服器

進行,以完成處方資料的雲存儲,以及各終端動态更新同步資料。其中在

病房端

采用

小熊派Nano闆

作為NFC,可以碰一碰拉起應用,給使用者帶來更加便捷的體驗。其次是病房終端以及藥房終端通過TCP/IP協定與機器人端NUC進行通信,以排程機器人南向驅動,完成自動尋路,自動避障等相關互動。

故場景内包括藥房終端(OpenHarmony Dayu200),病房終端(HarmonyOS),機器人平台,以及小熊派Nano NFC标簽。

機器人平台架構介紹:

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整體機器人在Openharmony系統的組織下架構 ,

結構化模組

分為

  • 上位機INTEL NUC部分通過LINUX系統運作ROS機器人作業系統進行進階傳感器和控制算法的運作和解析如雷射雷達深度相機導航算法等。
  • openharmony中轉節點,Openharmony是為啟用其良好的傳感器生态和接入外部裝置而接入
  • 底盤包含執行器和傳感器系統能夠進行移動并且回傳IMU以及裡程計資訊

上圖中的

資料鍊路

包含兩部分:

  • 控制指令資料通過下行鍊路由外部裝置或ROS計算節點輸出,通過wifi ap 發送至bearpi運作的openharmony系統,在鴻蒙系統中對下發指令進行狀态機比對後将最終控制指令下發到底盤,機器人即可開始運作
  • 上行資料鍊路首先由底盤打包裡程計和IMU資訊通過序列槽上傳到ROS接受節點并作用于雷射雷達,深度相機,結合TEB算子進行導航,同時另一部分狀态資訊由使用者終端通過websocket發送到ROS接受節點并進行狀态機選擇比對導航目标
機器人端軟體部分系統架構

Intel NUC 端 架構圖

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(三)應用UI設計

UI設計主要分為藥房端,病床端,部分UI設計圖如下:

登入啟動頁:

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藥房端首頁:

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藥房端處理藥品頁:

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病床端藥品已送達資訊頁:

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