一种基于机器人的智能煎药系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于机器人的智能煎药系统，包括控制系统及执行系统；所述控制系统用于控制所述执行系统；所述执行系统包括：机器人，包括机械臂以及机械手爪；煎制预处理装置，包括用于放置原料药材的容器、清洗以及注水装置；煎药机，用于煎制中药；输送装置，用于原料的输入，成品药液和药渣的输出；若干包装装置，用于煎制获得的成品药液的包装；若干检测/识别装置，用于检测煎药系统中各种需检测的状态；识别所述煎药系统中所有需识别的对象；系统安全控制装置，用于所述煎药系统的安全控制；信息交互装置，包括人机交互和系统互联。本发明专利技术的智能煎药系统为基本模块，可以通过先进的系统互联技术方便地组成各种规模的中药煎制生产线。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人的智能煎药系统
本专利技术属于中药煎制设备领域，具体为一种基于机器人的智能煎药系统。
技术介绍
中药是我国数千年文明的瑰宝，为增进人类的健康做出了重要的贡献。我国正在加快推进中医药的现代化、产业化建设。努力推动中医药事业和产业的高质量发展。众所周知，中药的煎制是中药最为常用的加工方法之一。但中药煎制过程的工艺要求复杂且不易掌控，传统的人工煎制效率低下、难以完全满足煎制中药规模化生产要求。现有的用于中药煎制的自动化设备，仍然高度依赖于人工操作。主要原因是中药煎制不同于一般的产品的生产，药方因人而异，药材对煎制的要求也因方而异，具有非常明显的个性化定制服务的属性。而现有的自动化设备、生产线很难完全满足要求。基于中药煎制的个性化定制的这一属性，如果再加上规模化生产，则对煎药设备的智能化提出很高的要求。因此，亟需一种能够适应于规模生产需求的具备个性化定制能力的煎药系统，以推动中药煎药生产在工业4.0时代的技术以及生产模式的转型升级。
技术实现思路
为了克服现有技术中的自动化设备、系统不能适应于中药煎制领域的自动化、智能化转型升级，本专利技术提供了一种基于机器人的智能煎药系统，能够实现中药煎制领域的自动化、智能化转型升级，具备提供个性化的定制煎药服务的能力；同时所述智能煎药系统兼容现有设备，以降低技术迁移的成本。所述智能煎药系统可方便地组合构成各种规模的智能中药煎制生产线，以适应各种不同的生产规模需求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于机器人的智能煎药系统，包括控制系统及执行系统；所述控制系统用于控制所述执行系统完成中药煎制的各个工艺逻辑过程，记录、储存相关工艺过程的数据信息；所述执行系统包括机器人、煎制预处理装置、若干煎药机、若干检测装置及识别装置；其中：所述机器人包括机械臂以及安装于该机械臂的腕部的机械手爪，所述机械臂作为所述机械手爪的运动与支撑机构，所述机械手爪用于执行抓取操作，该机器人用于执行物料的转移、搬运等任务；所述煎制预处理装置包括用于放置原料药材的容器、清洗以及注水装置，用于完成中药煎制前所需的处理；所述煎药机用于煎制中药；所述检测装置用于检测所述煎药系统中各种需检测的状态；所述识别装置用于识别所述煎药系统中所需识别的对象。进一步的，所述控制系统包括主控制单元以及若干子控制单元，所述主控制单元与若干子控制单元进行通信连接；所述主控制单元，作为所述煎药系统的总控制中心，用于接收煎药任务并向各个子控制单元下发具体控制任务，收集所述下位子控制单元的反馈信息并进行处理，完成系统运行所需要的信息采集、处理、判断及控制。进一步的，所述若干子控制单元包括：第一子控制单元，该子控制单元设有机械臂接口，通过该机械臂接口控制所述机械臂执行运动任务；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取所述机械臂所需执行的任务并反馈所述机械臂的运动状态信息；第二子控制单元，该子控制单元设有机械手爪接口，通过该机械手爪接口控制所述机械手爪执行抓取任务；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取所述机械手爪所需执行的任务并反馈其所执行任务的状态信息；第三子控制单元，该子控制单元设有煎制预处理装置接口，通过所述煎制预处理装置接口控制所述预处理装置的清洗、注水装置，以完成清洗、注水、浸泡等预处理任务；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取所需进行的预处理任务信息并反馈其所执行的预处理任务的状态信息；第四子控制单元，该子控制单元设有若干煎药机控制接口，通过所述煎药机控制接口控制所述煎药机完成原料药材的加温煎制；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取各所述煎药机的煎制任务并反馈其所执行任务的状态信息；第五子控制单元，该子控制单元设有若干检测装置接口及若干识别装置接口：通过所述检测装置接口接收所述检测装置所采集到的检测信息，且将所述检测信息传输至其他各个子控制单元；通过所述识别装置接口接收所述识别装置所采集的识别信息；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取执行指令并传送状态检测及识别的信息。根据一个优选实施例，所述执行系统还包括输送装置：用于原料的输入，成品药液和药渣的输出。根据一个优选实施例，所述若干子控制单元还包括第六子控制单元，该子控制单元设有输送装置接口，通过所述输送装置接口控制所述输送装置完成原料的输入、成品药液和废料的输出；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取所述输送任务并反馈其所执行任务的状态信息。根据一个优选实施例，所述执行系统还包括若干包装装置：用于完成成品药液的包装。根据一个优选实施例，所述若干子控制单元还包括第七子控制单元，该子控制单元设有若干包装装置接口，通过所述包装装置接口控制所述包装装置完成成品药液的包装；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取执行指令并反馈其所执行任务的状态信息。根据一个优选实施例，所述执行系统还包括信息交互装置：用于完成所述智能煎药系统和外界的信息交互，包括人机交互和设备互联。根据一个优选实施例，所述若干子控制单元还包括第八子控制单元，该子控制单元设有信息交互接口，通过所述信息交互接口控制所述信息交互装置进行人机交互和设备互联；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取逻辑指令及数据信息。根据一个优选实施例，所述执行系统还包括系统安全控制装置：用于所述煎药系统的安全控制。根据一个优选实施例，所述若干子控制单元还包括第九子控制单元，该子控制单元设有系统安全控制装置接口，通过所述安全控制接口控制所述系统安全控制装置，在系统非正常状态下完成必须的安全控制指令，以保证操作人员及整个系统运行的安全；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取所述安全控制装置的执行指令并反馈系统状态信息。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是，本专利技术的基于机器人的智能煎药系统实现了中药煎制的自动化、智能化生产，具体包括：1、通过所述控制系统控制所述执行系统，实现了中药煎制工艺中的煎制预处理、煎制、成品药液的包装、设备自动清洗等任务的自动化操作。2、所述控制系统通过“主控-子控”的分级控制，有利于提高系统的生产安全，降低和分散了生产安全的风险，所述执行系统的具体的各类装置或者设备通过独立的子控制单元进行控制，实现了主控制单元对整个煎药系统的智能控制、子控制单元对各类装置和设备的自动化以及智能控制，在中药煎制过程中，即使主控制单元或者某些子控制单元出现故障，也不会影响该次中药煎制，进而保证中药药液的质量。同时，这种模块化设计能够提高所述智能煎药系统对现有装置或设备的兼容性。3、通过所述检测、识别装置采集所述智能煎药系统的各项运行状态信息，形成闭环控制且实现即时监控，结合所述系统安全控制装置实现安全控制和安全生产。4、可以通过先进的设备互联技术方便地组成各种规模的中药煎制生产线。附图说明图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器人的智能煎药系统，其特征在于包括控制系统及执行系统；/n所述控制系统用于控制所述执行系统完成中药煎制的各个工艺逻辑过程，记录、储存相关工艺过程的数据信息；/n所述执行系统包括机器人、煎制预处理装置、若干煎药机、若干检测装置及识别装置；其中：/n所述机器人包括机械臂以及安装于该机械臂的腕部的机械手爪，所述机械臂作为所述机械手爪的运动与支撑机构，所述机械手爪用于执行抓取操作，该机器人用于执行物料的转移、搬运等任务；/n所述煎制预处理装置包括用于放置原料药材的容器、清洗以及注水装置，用于完成中药煎制前所需的处理；/n所述煎药机用于煎制中药；/n所述检测装置用于检测所述煎药系统中各种需检测的状态；/n所述识别装置用于识别所述煎药系统中所需识别的对象。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人的智能煎药系统，其特征在于包括控制系统及执行系统；
所述控制系统用于控制所述执行系统完成中药煎制的各个工艺逻辑过程，记录、储存相关工艺过程的数据信息；
所述执行系统包括机器人、煎制预处理装置、若干煎药机、若干检测装置及识别装置；其中：
所述机器人包括机械臂以及安装于该机械臂的腕部的机械手爪，所述机械臂作为所述机械手爪的运动与支撑机构，所述机械手爪用于执行抓取操作，该机器人用于执行物料的转移、搬运等任务；
所述煎制预处理装置包括用于放置原料药材的容器、清洗以及注水装置，用于完成中药煎制前所需的处理；
所述煎药机用于煎制中药；
所述检测装置用于检测所述煎药系统中各种需检测的状态；
所述识别装置用于识别所述煎药系统中所需识别的对象。


2.根据权利要求1所述的智能煎药系统，其特征在于，所述控制系统包括主控制单元以及若干子控制单元，所述主控制单元与若干子控制单元进行通信连接；所述主控制单元，作为所述煎药系统的总控制中心，用于接收煎药任务并向各个子控制单元下发具体控制任务，收集所述下位子控制单元的反馈信息并进行处理，完成系统运行所需要的信息采集、处理、判断及控制。


3.根据权利要求2所述的智能煎药系统，其特征在于，所述若干子控制单元包括：
第一子控制单元，该子控制单元设有机械臂接口，通过该机械臂接口控制所述机械臂执行运动任务；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取所述机械臂所需执行的任务并反馈所述机械臂的运动状态信息；
第二子控制单元，该子控制单元设有机械手爪接口，通过该机械手爪接口控制所述机械手爪执行抓取任务；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取所述机械手爪所需执行的任务并反馈其所执行任务的状态信息；
第三子控制单元，该子控制单元设有煎制预处理装置接口，通过所述煎制预处理装置接口控制所述预处理装置的清洗、注水装置，以完成清洗、注水、浸泡等预处理任务；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取所需进行的预处理任务信息并反馈其所执行的预处理任务的状态信息；
第四子控制单元，该子控制单元设有若干煎药机控制接口，通过所述煎药机控制接口控制所述煎药机完成原料药材的加温煎制；该子控制单元还与所述主控制单元进行通信连接，以获取各所述煎药机的煎制任务并反馈其所执行任务的状态信息；
第五子控制单元，该子控制单元设有若干检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈政，陈建平，
申请(专利权)人：上海泰吉信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31