关键词:
自动化药房
yolo
视觉抓取
Delta机械手
轨迹规划
摘要:
近年来,国家积极推动医疗事业发展,优化看病流程。但药房存在布局不合理、效率低和管理能力差等问题。尤其是在药盒入库环节,目前依旧是人工手动入库或者机器人入库,但分拣效率不高,本文以自动化药房为背景,提出了基于双目视觉和Delta机械手的智能分拣系统的设计与研究。该装置具有自动摆放堆叠的药盒、目标识别、抓取入库等功能。对Delta机械手、识别抓取算法进行优化和改进,提高自动化药房的智能程度,更好地节省人力资源。论文内容主要有以下几个方面:(1)根据自动化药房智能分拣装置的结构形式,设计防堆叠装置的机械结构。设计基于双目视觉和Delta机械手的药盒智能分拣的系统框架,并分析防堆叠的机械结构和功能,设计相关装置驱动方案,驱动电机以及双目相机。(2)研究Delta机械手原理及其轨迹规划。分析机械手的运动学和动力学,通过仿真验证机械手的工作空间。设计轨迹规划,提出4-3-3-4多项式插值轨迹提高抓取的稳定性,并基于粒子群算法优化轨迹抓取时间,仿真对Delta机械手进行模拟,验证其性能指标,证明该轨迹规划的可靠性。(3)研究基于双目视觉的抓取系统,提出识别定位物体的方法。利用YOLO与立体匹配算法相互配合计算出药盒平面姿态,进而求出药盒的空间姿态训练识别模型,基于该模型对网络进行训练,实验结果表明该算法精度满足抓取要求。根据上述主要功能,对自动化智能分拣装备进行测试机搭建,结合软硬件对堆叠的药盒进行分拣实验。实验结果显示,本文防堆叠装置能有效地针对堆叠药盒进行防堆叠处理,视觉抓取系统能够有效地对药盒进行识别定位、稳定抓取的工作。对自动化药房有一定的应用价值。