利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统的制作方法

1.本发明涉及药品封装生产的技术领域，特别涉及利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统。


背景技术：

2.目前，瓶装药品的生产通常是利用流水线将空药瓶运输到不同操作区间进行液体灌注、瓶口封装和标签纸黏贴等处理操作。特别是在液体灌注过程中需要始终使药瓶始终处于瓶口朝上的平稳状态，从而避免药瓶在液体灌注过程中发生瓶体侧翻的情况。现有技术都是利用机械手等设备直接接触并夹持药瓶来保持药瓶处于瓶口朝上的平稳状态，但是这种方式并不能对药瓶施加均匀的夹持作用力，从而极容易导致药瓶发生破裂的情况。可见，现有技术急需能够在药瓶运输过程中对药瓶施加非物理直接接触的平衡作用力，来使药瓶始终保持处于瓶口朝上的平稳状态，从而提高药瓶的定位精确性和稳定性。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的缺陷，本发明提供利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其通过拍摄位于待输送区域的药瓶，以此获得相应的药瓶图像，并对该药瓶图像进行分析，从而确定该药瓶的实际姿势状态，再根据该实时姿势状态，对该药瓶的位姿进行相应的调整，接着对调整后的该药瓶施加磁悬浮作用力，以此该药瓶在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动，同时在该药瓶与灌装区域对准的情况下，向该药瓶灌注液体，最后在对该药瓶灌注液体的过程中，检测该药瓶的实时重量信息，并根据该实时重量信息，调整该磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，保持调整后的该磁悬浮作用力状态不变，从而继续驱动该药瓶沿着预设路径运动；可见，该利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统能够首先调整药瓶的位姿以使其处于平稳的姿态，再对调整后的药瓶施加磁悬浮作用力以驱动药瓶进行平稳的运动和进行后续的液体灌注，同时还能在液体灌注的过程中，根据药瓶的重量变化情况均匀地增大磁悬浮作用力的大小，从而保证在整个液体灌注过程中，该药瓶始终保持正立状态和有效避免药瓶发生侧翻，这样能够最大限度地保证药瓶灌装和运输的正常进行，并且在移动药瓶时不需要夹持药瓶，避免药瓶发生夹持破裂，并且能保证药瓶罐装时的定位精确性和稳定性。
4.本发明实施例提供了一种利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其包括药瓶图像拍摄与处理模块，药瓶位姿调整模块、磁悬浮作用施加模块、液体灌注模块、磁悬浮作用调整模块；其中，
5.所述药瓶图像拍摄与处理模块用于拍摄位于待输送区域的药瓶系统，以此获得相应的药瓶图像，并对所述药瓶图像进行分析，从而确定所述药瓶的实际姿势状态；其中，所述药瓶系统包括金属盘和被固定放置在所述金属盘上的所述药瓶，所述金属盘的大小与所述药瓶的瓶底大小适配，所述金属盘用于承载所述药瓶；
6.所述药瓶位姿调整模块用于根据所述实时姿势状态，对所述药瓶系统的位姿进行
相应的调整；
7.所述磁悬浮作用施加模块用于对调整后的所述药瓶系统施加磁悬浮作用力，以此所述药瓶系统在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动；
8.所述液体灌注模块用于在所述药瓶系统移动至灌装区域时，向所述药瓶灌注液体；
9.所述磁悬浮作用调整模块用于在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶的实时重量信息，并根据所述实时重量信息，调整所述磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动。
10.在一个实施例中，所述药瓶图像拍摄与处理模块拍摄位于待输送区域的药瓶系统，以此获得相应的药瓶图像，并对所述药瓶图像进行分析，从而确定所述药瓶的实际姿势状态具体包括：
11.对位于待输送区域的药瓶系统进行双目拍摄，以此获得关于所述药瓶系统的双目图像，并根据所述双目图像对应的双目图像视差，生成所述药瓶对应的三维图像；
12.再从所述三维图像中提取得到所述药瓶的三维轮廓信息，并根据所述三维轮廓信息，确定所述药瓶的瓶口部分轮廓信息和瓶身部分轮廓信息，再根据所述瓶口部分轮廓信息，确定所述药瓶瓶口的朝向；
13.以及，
14.所述药瓶位姿调整模块根据所述实时姿势状态，对所述药瓶系统的位姿进行相应的调整具体包括：
15.若所述药瓶瓶口的朝向为正向上方向，则不调整所述药瓶系统的位姿；若所述药品瓶口的朝向不为正向上方向，则根据所述瓶身部分轮廓信息，对所述金属盘的位姿进行调整，以使所述药瓶的瓶口朝向正向上方向。
16.在一个实施例中，所述磁悬浮作用施加模块对调整后的所述药瓶系统施加磁悬浮作用力，以此所述药瓶系统在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动具体包括：
17.利用第一电磁线圈感应设备向所述药瓶系统的金属盘的底部施加竖直向上方向的第一磁悬浮作用力，同时利用第二电磁线圈感应设备向所述药瓶系统的顶部施加竖直向下方向的第二磁悬浮作用力，调整所述第一磁悬浮作用和所述第二磁悬浮作用力，从而使所述药瓶系统在所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力的共同作用下保持平稳姿态，并且驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动；
18.再对所述药瓶进行跟踪拍摄，并根据所述跟踪拍摄的结果，确定所述药瓶是否与灌装区域之间满足预设相对方位关系，若是，则向所述药瓶灌注液体；若否，则继续驱动所述药瓶系统运动，直到所述药瓶与灌装区域之间满足预设相对方位关系后，再向所述药瓶灌注液体。
19.在一个实施例中，所述磁悬浮作用调整模块在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶的实时重量信息，并根据所述实时重量信息，调整所述磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，保持调整后的所述磁悬浮作用力状态不变，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动具体包括：
20.在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶在单位时间内的重量增加值，并根据所述重量增加值，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在单位时间内
的作用力大小增加值，其中，所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力各自的作用力大小增加值相同；
21.再根据所述作用力大小增加值，提高所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力的大小、直到完成对所述药瓶的液体灌注为止，同时保持最终的第一磁悬浮作用力和第二磁悬浮作用力的大小不变，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动。
22.在一个实施例中，所述根据所述重量增加值，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在单位时间内的作用力大小增加值具体包括：
23.第一，利用下面公式(1)，根据在t时刻，液体灌注设备对应的灌注速度和液体灌注设备的液体灌注口与药瓶瓶口之间的竖直距离，确定液体在t时刻在药瓶内部的灌注角度θ
t
：
[0024][0025]
在上述公式(1)中，h
t
表示在t时刻，液体灌注设备的液体灌注口与药瓶瓶口之间的竖直距离；表示在t时刻，液体灌注设备对应的灌注速度矢量，g表示重力加速度，||表示求取矢量的模的运算符号；
[0026]
第二、利用下面公式(2)，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在t δt时刻的作用力大小增加值控制所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力各自在t δt时刻的作用力等于各自在t时刻的作用力大小与之和：
[0027][0028]
在上述公式(2)中，g
t
表示所述药瓶系统在t时刻的重量；g
t
‑
δt
表示所述药瓶系统在t
‑
δt时刻的重量；n表示所述第一电磁线圈感应设备或者所述第二电磁线圈感应设备中电磁线圈的数量，所述第一电磁线圈感应设备和所述第二电磁线圈感应设备中电磁线圈的数量相等；δt为预设的单位时长。
[0029]
在一个实施例中，所述磁悬浮作用调整模块还包括：用于控制第一电磁线圈感应设备沿着预设轨道移动的控制系统；所述控制系统还用于在所述第一电磁线圈感应设备移动的同时，控制第二电磁线圈感应设备同步移动；所述预设轨道为多条轨道中的一条；所述多条轨道以预设位置为圆心分散水平设置；其中，所述预设位置为药瓶瓶口与液体灌注设备的液体灌注口相对时，第一电磁线圈感应设备的中心点；
[0030]
所述磁悬浮作用调整模块在完成液体灌注后，保持调整后的所述磁悬浮作用力状态不变，从而继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动，包括：
[0031]
首先，在完成液体灌注后，利用下面公式(3)，确定所述药瓶系统适合进入的轨道编号：
[0032][0033]
在上述公式(3)中，i表示所述药瓶系统适合进入的轨道编号；表示第i个轨道在水平面上的方向向量；δ()表示单位脉冲函数、且当括号内的值等于0时，单位脉冲函数的值为1，当括号内的值不等于0时，单位脉冲函数的值为0；
[0034]
其次，所述控制系统控制第一电磁线圈感应设备进入所述第i个轨道并沿着所述第i个轨道移动。
[0035]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0036]
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0037]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]
图1为本发明提供的利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统的结构示意图。
[0039]
图2和图3为本发明提供的利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统中多条轨道的示意图。
具体实施方式
[0040]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]
参阅图1，为本发明实施例提供的利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统的结构示意图。该利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统包括药瓶图像拍摄与处理模块，药瓶位姿调整模块、磁悬浮作用施加模块、液体灌注模块、磁悬浮作用调整模块；其中，
[0042]
所述药瓶图像拍摄与处理模块用于拍摄位于待输送区域的药瓶系统，以此获得相应的药瓶图像，并对所述药瓶图像进行分析，从而确定所述药瓶的实际姿势状态；其中，所述药瓶系统包括金属盘和被固定放置在所述金属盘上的所述药瓶，所述金属盘的大小与所述药瓶的瓶底大小适配，所述金属盘用于承载所述药瓶；
[0043]
所述药瓶位姿调整模块用于根据所述实时姿势状态，对所述药瓶系统的位姿进行相应的调整；
[0044]
所述磁悬浮作用施加模块用于对调整后的所述药瓶系统施加磁悬浮作用力，以此所述药瓶系统在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动；
[0045]
所述液体灌注模块用于在所述药瓶系统移动至灌装区域时，向所述药瓶灌注液体；
[0046]
所述磁悬浮作用调整模块用于在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶的实时重量信息，并根据所述实时重量信息，调整所述磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动。
[0047]
上述技术方案的有益效果为：该利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统能够首先调整药瓶的位姿以使其处于平稳的姿态，再对调整后的药瓶施加磁悬浮作用力以驱动药品进行平稳的运动和进行后续的液体灌注，同时还能在液体灌注的过程中，根据药瓶的重量变化情况均匀地增大磁悬浮作用力的大小，从而保证在整个液体灌注过程中，该药瓶始终保持正立状态和有效避免药瓶发生侧翻，这样能够最大限度地保证药瓶灌装和运输的正常进行，并且在移动药瓶时不需要夹持药瓶，避免药瓶发生夹持破裂，并且能保证药瓶罐装时的定位精确性和稳定性。
[0048]
优选地，所述药瓶图像拍摄与处理模块拍摄位于待输送区域的药瓶系统，以此获得相应的药瓶图像，并对所述药瓶图像进行分析，从而确定所述药瓶的实际姿势状态具体包括：
[0049]
对位于待输送区域的药瓶系统进行双目拍摄，以此获得关于所述药瓶系统的双目图像，并根据所述双目图像对应的双目图像视差，生成所述药瓶对应的三维图像；
[0050]
再从所述三维图像中提取得到所述药瓶的三维轮廓信息，并根据所述三维轮廓信息，确定所述药瓶的瓶口部分轮廓信息和瓶身部分轮廓信息，再根据所述瓶口部分轮廓信息，确定所述药瓶瓶口的朝向；
[0051]
以及，
[0052]
所述药瓶位姿调整模块根据所述实时姿势状态，对所述药瓶系统的位姿进行相应的调整具体包括：
[0053]
若所述药瓶瓶口的朝向为正向上方向(例如当药瓶瓶口的朝向为正向上方向时，药瓶瓶口的中心点与药瓶瓶底的中心点之间的第一连线，平行于第一电磁线圈感应设备的中心点与第二磁线圈感应设备的中心点之间的第二连线；或者，当药瓶瓶口的朝向为正向上方向时，所述第一连线与水平面垂直)，则不调整所述药瓶系统的位姿；若所述药品瓶口的朝向不为正向上方向，则根据所述瓶身部分轮廓信息，对所述金属盘的位姿进行调整，以使所述药瓶的瓶口朝向正向上方向。
[0054]
上述技术方案的有益效果为：由于在待输送区域的药瓶都是处于杂乱无章的放置状态，通过对药瓶进行双目拍摄并根据相应的双目图像视差，生成该药瓶的三维图像。再从该三维图像中提取得到该药瓶的瓶口部分轮廓信息和瓶身部分轮廓信息，其中该瓶口部分轮廓信息能够反映该药瓶瓶口的朝向，这样通过分析该瓶口部分轮廓信息就能够快速地和准确地确定该药瓶是否处于瓶口向上的平稳状态，并且还能利用机械手对处于侧放的药瓶进行调整，从而便于精确地将每一个药瓶的位姿都调整成处于瓶口向上的平稳姿势。
[0055]
优选地，所述磁悬浮作用施加模块对调整后的所述药瓶系统施加磁悬浮作用力，以此所述药瓶系统在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动具体包括：
[0056]
利用第一电磁线圈感应设备向所述药瓶系统的金属盘的底部施加竖直向上方向的第一磁悬浮作用力，同时利用第二电磁线圈感应设备向所述药瓶系统的顶部施加竖直向
下方向的第二磁悬浮作用力，调整所述第一磁悬浮作用和所述第二磁悬浮作用力，从而使所述药瓶系统在所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力的共同作用下保持平稳姿态，并且驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动；
[0057]
再对所述药瓶进行跟踪拍摄，并根据所述跟踪拍摄的结果，确定所述药瓶是否与灌装区域之间满足预设相对方位关系(例如预设相对方位关系是指药瓶瓶口与液体灌注设备的液体灌注口正好相对)，若是，则向所述药瓶灌注液体；若否，则继续驱动所述药瓶系统运动，直到所述药瓶与灌装区域之间满足预设相对方位关系后，再向所述药瓶灌注液体。
[0058]
上述技术方案的有益效果为：通过在竖直向上方向和竖直向下方向分别向该药瓶的底部和顶部施加磁悬浮作用力，这样能够最大限度保证磁悬浮作用力对药瓶整体提供平衡的支撑作用，同时还能避免对药瓶瓶体的直接物理接触而导致瓶体破裂；在实际操作中，可利用包含电磁线圈和磁铁的电磁线圈感应设备来产生并提供该磁悬浮作用力。此外，对该药瓶进行跟踪拍摄，能够保证该药瓶与灌装设备对准后才进行液体灌注，从而有效地防止液体溢出或者泄露的情况。
[0059]
优选地，所述磁悬浮作用调整模块在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶的实时重量信息，并根据所述实时重量信息，调整所述磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，保持调整后的所述磁悬浮作用力状态不变，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动具体包括：
[0060]
在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶在单位时间内的重量增加值，并根据所述重量增加值，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在单位时间内的作用力大小增加值，其中，所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力各自的作用力大小增加值相同；
[0061]
再根据所述作用力大小增加值，提高所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力的大小、直到完成对所述药瓶的液体灌注为止，同时保持最终的第一磁悬浮作用力和第二磁悬浮作用力的大小不变，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动。
[0062]
上述技术方案的有益效果为：当对药瓶灌注液体时，该药瓶的整体重量会发生变化，若不及时调整该磁悬浮作用的大小，很容易导致该药瓶发生侧倾，通过在对该药瓶灌注液体的过程中，检测该药瓶在单位时间内的重量增加值，并根据该重量增加值，确定第一磁悬浮作用力和第二磁悬浮作用力在单位时间内的作用力大小增加值，能够有效地保证第一磁悬浮作用力和第二磁悬浮作用力以与该重量增加值相一致的方式进行匀速提高，维持药瓶姿态的平稳性。
[0063]
优选的，所述根据所述重量增加值，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在单位时间内的作用力大小增加值具体包括：
[0064]
第一，利用下面公式(1)，根据在t时刻，液体灌注设备对应的灌注速度和液体灌注设备的液体灌注口与药瓶瓶口之间的竖直距离，确定液体在t时刻在药瓶内部的灌注角度θ
t
：
[0065][0066]
在上述公式(1)中，h
t
表示在t时刻，液体灌注设备的液体灌注口与药瓶瓶口之间
的竖直距离；表示在t时刻，液体灌注设备对应的灌注速度矢量，g表示重力加速度，||表示求取矢量的模的运算符号；
[0067]
第二、利用下面公式(2)，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在t δt时刻的作用力大小增加值控制所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力各自在t δt时刻的作用力等于各自在t时刻的作用力大小与之和：
[0068][0069]
在上述公式(2)中，g
t
表示所述药瓶系统在t时刻的重量；g
t
‑
δt
表示所述药瓶系统在t
‑
δt时刻的重量；n表示所述第一电磁线圈感应设备或者所述第二电磁线圈感应设备中电磁线圈的数量，所述第一电磁线圈感应设备和所述第二电磁线圈感应设备中电磁线圈的数量相等；δt为预设的单位时长。
[0070]
上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)根据液体灌注模块的喷射速度以及液体灌注模块与药瓶的竖直距离，得到液体在药瓶内的灌注角度，目的是通过分析液体的喷射速度得到液体进入药瓶后的灌注角度，从而可以进一步的分析出磁悬浮作用力受到的影响；利用上述公式(2)得到每个磁悬浮作用力单位时间内的作用力大小增加值，从而保证药瓶可以在调整后的磁悬浮作用力作用下保持稳定性不变。
[0071]
优选的，如图2和3所示，所述磁悬浮作用调整模块还包括：用于控制第一电磁线圈感应设备5沿着预设轨道移动的控制系统4；所述控制系统4还用于在所述第一电磁线圈感应设备5移动的同时，控制第二电磁线圈感应设备1同步移动；所述预设轨道为多条轨道6中的一条；所述多条轨道6以预设位置为圆心分散水平设置；其中，所述预设位置为药瓶2瓶口与液体灌注设备的液体灌注口相对时，第一电磁线圈感应设备5的中心点；图2中标号3所指为金属盘；
[0072]
所述磁悬浮作用调整模块在完成液体灌注后，保持调整后的所述磁悬浮作用力状态不变，从而继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动，包括：
[0073]
首先，在完成液体灌注后，利用下面公式(3)，确定所述药瓶系统适合进入的轨道编号：
[0074][0075]
在上述公式(3)中，i表示所述药瓶系统适合进入的轨道编号；表示第i个轨道在水平面上的方向向量；δ()表示单位脉冲函数、且当括号内的值等于0时，单位脉冲函数的值为1，当括号内的值不等于0时，单位脉冲函数的值为0；
[0076]
其次，所述控制系统控制第一电磁线圈感应设备进入所述第i个轨道并沿着所述第i个轨道移动，同时第二电磁线圈感应设备与第一电磁线圈感应设备进行同步移动，从而
使得药瓶系统同步进入第i个轨道进行移动。
[0077]
上述技术方案中，根据上述公式(3)确定出的药瓶系统适合进入的轨道编号，并控制药瓶系统进入第i个轨道进行移动，使得药瓶在后续于第i个轨道上移动的过程中，状态更加稳定。
[0078]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其特征在于，其包括药瓶图像拍摄与处理模块，药瓶位姿调整模块、磁悬浮作用施加模块、液体灌注模块、磁悬浮作用调整模块；其中，所述药瓶图像拍摄与处理模块用于拍摄位于待输送区域的药瓶系统，以此获得相应的药瓶图像，并对所述药瓶图像进行分析，从而确定所述药瓶的实际姿势状态；其中，所述药瓶系统包括金属盘和被固定放置在所述金属盘上的所述药瓶，所述金属盘的大小与所述药瓶的瓶底大小适配，所述金属盘用于承载所述药瓶；所述药瓶位姿调整模块用于根据所述实时姿势状态，对所述药瓶系统的位姿进行相应的调整；所述磁悬浮作用施加模块用于对调整后的所述药瓶系统施加磁悬浮作用力，以此所述药瓶系统在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动；所述液体灌注模块用于在所述药瓶系统移动至灌装区域时，向所述药瓶灌注液体；所述磁悬浮作用调整模块用于在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶的实时重量信息，并根据所述实时重量信息，调整所述磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动。2.如权利要求1所述的利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其特征在于：所述药瓶图像拍摄与处理模块拍摄位于待输送区域的药瓶系统，以此获得相应的药瓶图像，并对所述药瓶图像进行分析，从而确定所述药瓶的实际姿势状态具体包括：对位于待输送区域的药瓶系统进行双目拍摄，以此获得关于所述药瓶系统的双目图像，并根据所述双目图像对应的双目图像视差，生成所述药瓶对应的三维图像；再从所述三维图像中提取得到所述药瓶的三维轮廓信息，并根据所述三维轮廓信息，确定所述药瓶的瓶口部分轮廓信息和瓶身部分轮廓信息，再根据所述瓶口部分轮廓信息，确定所述药瓶瓶口的朝向；以及，所述药瓶位姿调整模块根据所述实时姿势状态，对所述药瓶系统的位姿进行相应的调整具体包括：若所述药瓶瓶口的朝向为正向上方向，则不调整所述药瓶系统的位姿；若所述药品瓶口的朝向不为正向上方向，则根据所述瓶身部分轮廓信息，对所述金属盘的位姿进行调整，以使所述药瓶的瓶口朝向正向上方向。3.如权利要求2所述的利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其特征在于：所述磁悬浮作用施加模块对调整后的所述药瓶系统施加磁悬浮作用力，以此所述药瓶系统在保持平稳姿态的状态下、沿着预设路径运动具体包括：利用第一电磁线圈感应设备向所述药瓶系统的金属盘的底部施加竖直向上方向的第一磁悬浮作用力，同时利用第二电磁线圈感应设备向所述药瓶系统的顶部施加竖直向下方向的第二磁悬浮作用力，调整所述第一磁悬浮作用和所述第二磁悬浮作用力，从而使所述药瓶系统在所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力的共同作用下保持平稳姿态，并且驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动；再对所述药瓶进行跟踪拍摄，并根据所述跟踪拍摄的结果，确定所述药瓶是否与灌装区域之间满足预设相对方位关系，若是，则向所述药瓶灌注液体；若否，则继续驱动所述药
瓶系统运动，直到所述药瓶与灌装区域之间满足预设相对方位关系后，再向所述药瓶灌注液体。4.如权利要求3所述的利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其特征在于：所述磁悬浮作用调整模块在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶的实时重量信息，并根据所述实时重量信息，调整所述磁悬浮作用力，并在完成液体灌注后，保持调整后的所述磁悬浮作用力状态不变，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动具体包括：在对所述药瓶灌注液体的过程中，检测所述药瓶在单位时间内的重量增加值，并根据所述重量增加值，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在单位时间内的作用力大小增加值，其中，所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力各自的作用力大小增加值相同；再根据所述作用力大小增加值，提高所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力的大小、直到完成对所述药瓶的液体灌注为止，同时保持最终的第一磁悬浮作用力和第二磁悬浮作用力的大小不变，继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动。5.如权利要求4所述的利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其特征在于：所述根据所述重量增加值，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在单位时间内的作用力大小增加值具体包括：第一，利用下面公式(1)，根据在t时刻，液体灌注设备对应的灌注速度和液体灌注设备的液体灌注口与药瓶瓶口之间的竖直距离，确定液体在t时刻在药瓶内部的灌注角度θ
t
：在上述公式(1)中，h
t
表示在t时刻，液体灌注设备的液体灌注口与药瓶瓶口之间的竖直距离；表示在t时刻，液体灌注设备对应的灌注速度矢量，g表示重力加速度，| |表示求取矢量的模的运算符号；第二、利用下面公式(2)，确定所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力在t δt时刻的作用力大小增加值控制所述第一磁悬浮作用力和所述第二磁悬浮作用力各自在t δt时刻的作用力等于各自在t时刻的作用力大小与之和：在上述公式(2)中，g
t
表示所述药瓶系统在t时刻的重量；g
t
‑
δt
表示所述药瓶系统在t
‑
δt时刻的重量；n表示所述第一电磁线圈感应设备或者所述第二电磁线圈感应设备中电磁线圈的数量，所述第一电磁线圈感应设备和所述第二电磁线圈感应设备中电磁线圈的数量相等；δt为预设的单位时长。6.如权利要求5所述的利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其特征在于，所述磁悬浮作用调整模块还包括：用于控制第一电磁线圈感应设备沿着预设轨道移动
的控制系统；所述控制系统还用于在所述第一电磁线圈感应设备移动的同时，控制第二电磁线圈感应设备同步移动；所述预设轨道为多条轨道中的一条；所述多条轨道以预设位置为圆心分散水平设置；其中，所述预设位置为药瓶瓶口与液体灌注设备的液体灌注口相对时，第一电磁线圈感应设备的中心点；所述磁悬浮作用调整模块在完成液体灌注后，保持调整后的所述磁悬浮作用力状态不变，从而继续驱动所述药瓶系统沿着预设路径运动，包括：首先，在完成液体灌注后，利用下面公式(3)，确定所述药瓶系统适合进入的轨道编号：在上述公式(3)中，i表示所述药瓶系统适合进入的轨道编号；表示第i个轨道在水平面上的方向向量；δ()表示单位脉冲函数、且当括号内的值等于0时，单位脉冲函数的值为1，当括号内的值不等于0时，单位脉冲函数的值为0；其次，所述控制系统控制第一电磁线圈感应设备进入所述第i个轨道并沿着所述第i个轨道移动。
技术总结
本发明提供了利用磁悬浮对药瓶进行定位灌装输送的系统，其能够首先调整药瓶的位姿以使其处于平稳的姿态，再对调整后的药瓶施加磁悬浮作用力以驱动药品进行平稳的运动和进行后续的液体灌注，同时还能在液体灌注的过程中，根据药瓶的重量变化情况均匀地增大磁悬浮作用力的大小，从而保证在整个液体灌注过程中，该药瓶始终保持正立状态和有效避免药瓶发生侧翻，这样能够最大限度地保证药瓶灌装和运输的正常进行，并且还能避免药瓶发生夹持破裂以及提高药瓶的定位精确性和稳定性。以及提高药瓶的定位精确性和稳定性。以及提高药瓶的定位精确性和稳定性。


技术研发人员：魏绪杰
受保护的技术使用者：上海英华实业有限公司
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2021/6/29