Аптечный робот

Аптечный робот (робот для аптеки) — мини-складское оборудование, которое устанавливается в аптеке, аптечных складах и медицинских учреждениях для оптимизации хранения, поиска и выдачи медикаментов к рабочему месту фармацевта[1] (первому столу) или для продажи непосредственно покупателю[2].

Аптечный робот CONSIS
Аптечный робот Инфотехника, Россия

ИсторияПравить

Опираясь на потребность в автоматизации логистических процессов аптек с больши́м товарооборотом и проходимостью в аптеке, немецкие инженеры разработали робота, позволяющего экономить время на поиск лекарства на складе в пользу консультации покупателя. На выставке Expopharm в Мюнхене в 1996 году был представлен первый в мире робот-фармацевт для автоматизации выдачи наиболее востребованных медикаментов в аптеке. Позднее подобные системы стали внедряться в госпитальной и аптечной системе США[3].

Выделяют 4 типа роботов для аптек:

  1. автоматический диспенсер (лат. dispensatio — раздача, разделение, распределение, раскладка);
  2. роботизированный склад;
  3. комбинированные решения;
  4. продающие роботы[2]

По экспертной оценке компаний, занимающихся роботизацией аптек в Европе, на 2006 год уже автоматизированы 14 % аптек в Германии , 7 % аптек — во Франции, 3 % аптек — в Испании, 2 % аптек — в Италии.

Для России роботизация аптек — это относительно новое решение. Первый подобный робот марки CONSIS немецкой компании Willach был установлен в московской аптеке «Самсон-Фарма» в 2006 году. Немного позднее роботы той же модели появились в аптеках Республики Беларусь и на Украине[1].

На рынке Казахстана на 2017 год представлены 6 аптечных роботов итальянского производства компании «Tecnilab Group». Первый робот модели «TwinTec»[4] был установлен в 2012 году в столице страны, г. Астана. Официальным представителем итальянской компании по производству робототехники на территории стран СНГ является ТОО «Aster Lab solutions»[5].


Существуют аптечные роботы российского производства для склада[6], а также продающие роботы, в том числе встраиваемые[7], позволяющие аптеке функционировать круглосуточно и являющиеся одним из средств автоматизации аптеки [8] Такие роботы выполняют все требования по хранению лекарств, обеспечивают ассортимент в тысячи наименований, аудио-видео связь с квалифицированным провизором, могут принимать оплату в любой форме, распознавать возраст, паспорт, рецепт [9].

В России использование роботов разрешено в помещениях аптек или лечебных учреждений [10]. так как фармацевтическая деятельность лицензируется.

Основные функции аптечного роботаПравить

  • хранение аптечных товаров: упаковок, блистеров, пакетов, флаконов…) в заданных условиях (диапазоне температуры и влажности),
  • прием товаров на хранение
  • пользовательский интерфейс для взаимодействия с оператором, обеспечивающий удобный поиск товаров по их названию, фармакологическим группам, коду, штрих-коду
  • быстрая выдача выбранных товаров

Функциональная схема аптечного роботаПравить

Система храненияПравить

Чаще всего используется схема хранения в виде этажерки с полками, на которых размещаются товары. В рабочем пространстве могут устанавливаться 2 этажерки, между которых расположен механизм перемещения.

Механизм перемещенияПравить

Механизм перемещения (манипулятор) включает каретку с закрепленным рабочим органом и привод.

Манипулятор обеспечивает перемещение товаров от места приема к месту хранения, а затем к месту выдачи. Плоская вертикальная рабочая зона, образованная вертикальной плоскостью этажерки для хранения товаров, определяет использования декартовой системы координат перемещения робота вдоль плоскости этажерки (2 степени подвижности) и смещение каретки с рабочим органом в горизонтальной плоскости внутрь этажерки (третья степень подвижности). Такая схема используется в плоттерах планшетного типа или режущих станках с ЧПУ (лазерных, фрезерных и т. д.). Если этажерки расположены с двух сторон от механизма перемещения, то каретка должна разворачиваться на 180 градусов (четвертая степень подвижности).

Для ускорения работы могут использоваться 2 механизма перемещения или более [11].

Некоторые производители аптечных роботов используют манипулятор в угловой системе координат с 6 степенями подвижности, недостатком которого является ограниченная рабочая зона, доступная манипулятору, расположенная вокруг него. Избыточность степени подвижности (6 вместо трех или четырех) невыгодна в финансовом плане.

Рабочий органПравить

В качестве рабочего органа робота обычно применяется установленный на каретке захват.

ПриводПравить

Чтобы получить высокую точность позиционирования каретки механизма перемещения обычно используют электрический привод с шаговыми двигателями для каждой степени подвижности, а также сенсорную систему, позволяющую системе управления рассчитывать и компенсировать ошибки перемещения. Шаговый двигатель поворачивается на угол в соответствии с количеством поданных на него импульсов, поступающих от электронных блоков (драйверов, контроллеров), входящих в систему управления. Усилие шагового двигателя, необходимое для перемещения товара и деталей механизма перемещения, зависит от его мощности, а также амплитуды и длительности (точнее скважности) поданных на него импульсов. Благодаря программе системы управления, изменяющей параметры импульсов шаговых двигателей, достигается плавный разгон, быстрое перемещение каретки и плавный ее останов.

Сенсорная системаПравить

Сенсорная система содержит различные датчики, в первую очередь, датчики перемещения (угловые, линейные), обеспечивающие обратную связь в механизме перемещения. Показания датчиков отслеживаются системой управления.

Кроме того, для обеспечения распознавания фармпрепаратов могут использоваться датчики на рабочем органе, например, считыватель штрих-кода.

Система управленияПравить

Аптечные роботы по классификации промышленных роботов являются автоматическими интеллектуальными роботами с элементами программного, адаптивного управления и обучения. При приемке товара система управления распознает его название и выбирает место его хранения с учетом размещения одноименных или близких товаров (обучение и адаптация). Смещение каретки механизма перемещения производится по заранее созданной программе в зависимости от начальной и конечной точки перемещения.

Программное обеспечениеПравить

Параметры движения каретки робота, данные размещения товаров и информация о них (например, название, международное непатентованное название, фармгруппа, дженерики, правила хранения и употребления и т. д.) хранятся в базе данных, которая вместе с системой управления базами данных СУБД и программами управления механизмом перемещения составляет программное обеспечение (ПО) аптечного робота. Существенной частью ПО является интерфейс пользователя, предназначенный для взаимодействия человека с автоматической системой — аптечным роботом. В первую очередь, это взаимодействие покупателя с продающим аптечным роботом, осуществляемое обычно через сенсорный видеомонитор. Аналогично осуществляется взаимодействие персонала (провизора или фармацевта, оператора). Дополнительно используется удаленный контроль робота. Исполнителем программного обеспечения являются управляющие компьютеры и микропроцессоры, входящие в состав системы управления.


ПримечанияПравить

  1. 1 2 Шаг в будущее // Фармацевтическое обозрение : журнал. — 2006. — № 11. — С. 26.
  2. 1 2 Чтобы помощь была скорой // Рязанская газета : газета. — 2015. — № 12(69). — С. 6. Архивировано 9 марта 2018 года.
  3. Pharmacy Management and Leadership // Health Care Administration: Planning, implementing, and managing organized delivery systems. — US: Jones & Bartlett Learning, 2004. — С. 720. — ISBN 0763731447.
  4. TECNILAB1970. Tecnilab TwinTec. Pharmacy stock automation and dispensing systems.mpg (24 февраля 2012). Дата обращения: 14 апреля 2017. Архивировано 12 апреля 2021 года.
  5. ASTER Lab Solutions (недоступная ссылка). www.asterlab.kz. Дата обращения: 14 апреля 2017. Архивировано 15 апреля 2017 года.
  6. Infotechnica. Робот 3 поколения (14 апреля 2016). Дата обращения: 2018-03-0914.
  7. Infotechnica. Аптечный робот (1 октября 2015). Дата обращения: 2018-03-0914. Архивировано 12 июня 2019 года.
  8. Даная. Автоматизированная аптека (2001). Дата обращения: 2018-03-0914. Архивировано 10 марта 2018 года.
  9. Инфотехника. Интеллектуальные торговые автоматы (2017). Дата обращения: 2018-03-0914. Архивировано 9 марта 2018 года.
  10. МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РФ. ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРАВИЛ ОТПУСКА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ : приказ. — 26 августа 2010 года. — № 735н.
  11. Корецкий А. В., Созинова Е. Л. . Trends in Applied Mechanics and Mechatronics. Т. 1 / Под ред. М. Н. Кирсанова. — М.: ИНФРА-М, 2015. — 120 с. — (Научная мысль). — ISBN 978-5-16-011287-9. — С. 90—99.

См. такжеПравить

ЛитератураПравить

  • Иванов А. А.  Основы робототехники. 2-е изд. — М.: ИНФРА-М, 2017. — 223 с. — ISBN 978-5-16-012765-1.
  • Медведев В. С., Лесков А. Г., Ющенко А. С.  Системы управления манипуляционных роботов. — М.: Наука, 1978. — 416 с. — (Научные основы робототехники).
  • Попов Е. П., Письменный Г. В.  Основы робототехники: Введение в специальность. — М.: Высшая школа, 1990. — 224 с. — ISBN 5-06-001644-7.
  • Зенкевич С. Л., Ющенко А. С.  Основы управления манипуляционными роботами. 2-е изд. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. — 480 с. — ISBN 5-7038-2567-9.
  • Воротников С. А.  Информационные устройства робототехнических систем. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. — 384 с. — ISBN 5-7038-2207-6.
  • Квинт В. Л.  Промышленные роботы: классификация, внедрение, эффективность. — Знание, 1978. — 32 с.
  • Александра Демецкая, канд. биол. наук  Робототехника — медицине и фармации // Фармацевт-практик, Украина. — 2014. — № 22.09.

СсылкиПравить