基于ARM的全自动智能取料试管贴标机设计

发布时间：2020-07-27 00:02

【摘要】：试管贴标,是医院化验室采血工作中的一个重要环节,贴标的工整程度和标签信息准确度,直接影响着后续血液样本入库工作效率。一旦出现手工黏贴标签信息的错误,甚至会带来医疗纠纷。繁琐的试管贴标过程,严重影响了采血速度,增加患者等待时间。是医疗自动化、一体化进程中亟待解决的一个问题。随着医院化验科信息管理系统LIS的广泛应用,医疗设备自动获取患者信息成为可能,为取代现有贴标方式的全自动试管贴标机研制奠定了基础。为了提高试管贴标工作的准确性和快速性,本文设计了一款全自动试管贴标机,能够解决现有手工贴签和其他半自动贴标设备的问题。整个试管贴标机由机械结构、试管贴标机控制系统、上位机系统三部分组成。依据需要实现的功能,对每个部分进行分模块设计。根据自动试管贴标工作原理,将机械结构分为7个主要结构,通过合理的排布,精简了整个动作流程的路径。采用步进电机和电磁铁联合驱动方案。试管贴标机控制系统设计分为硬件电路和软件程序两部分,硬件电路又分为五大模块组成,选用STM32F407ZGT6作为主控芯片,配合外围设计的功能电路,满足自动试管贴标机对所需电气设备的控制要求,并使用Altium软件绘制了主控板和驱动板。软件程序分为4个功能模块,采用分层模块化设计思想,在Keil5软件环境中使用C语言编写。通过对自动贴标流程的分析,将整体动作细分为7个分步动作,通过不同的组合逻辑,实现各种功能的算法。为了保证步进电机脉冲定位的准确度,采用步进电机速度控制的直线控制算法,进一步增强系统稳定性。为了自动试管贴标机控制系统和上位机系统之间高效通讯,选用Modbus rtu通讯方式,并制定了报文。上位机系统分为接口程序、试管贴标机管理系统和本地数据库三部分组成,使用C#在Visual Studio 2013软件中设计,三部分可以实现上位机系统连接LIS系统的功能,并设计了人性化的管理系统对自动试管贴标机进行控制和调试。
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH789
【图文】：

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因此，需要依据 LIS 联网原理和试管贴标工作原理，才能明确本次设计术指标，设计出满足功能需求的自动试管贴标设备。.1.1 试管贴标机工作网络架构LIS（实验室信息系统）是 HIS 系统（医院信息系统）的一部分，是利算机网络将医院的各种检验信息资源进行有效管理的计算机硬件和软件的，进而实现实验室信息的自动化管理。如图 2-1 为实验室网络架构图。LIS仪器管理服务器 LIS数据库服务器实验室网络仪器1

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印出来的信息并生成条码。上位机系统再把包含命令和打印信息的报文传送给 ARM，用设定生成标签内容，然后控制条码打印机打印标签，同时配合机械结贴到试管上。设备出料，且上位机系统将完成的工作任务进行标记，上传给 LIS作流程保证了护士不再参与到繁琐的备管过程，人员不会直接接从根本上消除了因血标本差错导致的误诊、漏诊，推动整个诊疗高效运作发展。自动试管贴标机实现工作流程所需的功能，需要设备具有贴标动机械单元控制的控制系统，以及能够连接 LIS 网络交互病人数据部分缺一不可。通过对三部分的功能分析，自动试管贴标机的工 2-3。采用自动试管贴标机控制系统与上位机系统协同控制的方案取 LIS 系统中化验信息，通过控制系统对机械动作单元的精准控签准确无误的贴到真空采血管的指定位置，实现循坏的流水线工

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实现硬件模块相关功能，本着实用和行设计。依据 LIS 和 HIS 信息化联网需求，上位机据库和试管贴标及管理系统 3 部分，实现对病人信功能。结构，研究的是全自动试管贴标机的整个动作单元，由实现贴标的动作功能。设计要求能够方便控制系统的环节，同时满足所需的设计功能。从 5 大结构进滑台、机械抓手、旋转贴标结构、出料结构。试管的试管存储；十字滑台是把机械手抓取的试管运送负责抓取试管；旋转贴标是将病人信息打印在标签定位置；出料是在贴标过程中固定试管，待贴标结如图 2-5 为机械结构结构图。

【参考文献】