用于存储和分配物品的装置、系统和方法与流程

1.本发明的实施例整体涉及物品的存储和分配，具体涉及从用户可配置和可定制的托盘中存储和分配物品，以及配置这些托盘的软件。


背景技术：

2.货物的存储和分配是常见的做法，往往耗时和低效。自动和半自动分配系统可以提高分配效率并减少潜在的错误，从而提高吞吐量。被配置成存储和分配不同形状和尺寸的物品的系统通常默认为将类似尺寸的物品放在一起的组织策略，而不管物品的最有效和最有用的布置。
3.虽然存储和分配的一些物品可能适合于在多种尺寸的容器中混合，但诸如药物的物品可能需要更多的关注，以确保对可能影响个人健康的物品的准确跟踪和分配。医疗保健相关物品的存储可以包括将尺寸相似的物品存储在用于该通常尺寸的物品的托盘中，而存储物品的布置效率的优先级低于将尺寸相似的物品存储在一起的便利性。这样的存储会降低分配的效率，并可能影响特定类型物品的存储空间的可用性。


技术实现要素：

4.本公开的实施例可以提供用于存储和分配物品的装置，具体是用于从用户可配置和可定制的托盘存储和分配物品的装置，以及用于配置这些托盘的软件。本公开的实施例可以包括用于配置用于物品的存储和分配的托盘的系统。所述系统可以包括：配置接口，其适于接收至少一个输入参数以确定用于适于与分配系统接合的一个或多个托盘的存储配置，所述一个或多个托盘中的每个托盘适于容纳一个或多个物品；以及配置器模块，还包括处理电路，适于基于一个或多个输入参数为一个或多个托盘生成用于安全地容纳一个或多个物品的推荐布局，其中对于一个或多个物品中的每个物品，一个或多个输入参数包括以下中的至少一者：物品的类型、物品的尺寸、物品的容量、物品的标识、物品中容纳的内容物的体积、托盘的特性以及分配系统中的可用空间。
5.根据示例实施例，一个或多个托盘的推荐布局指定以下中的至少一者：分隔器的数目；分隔器的取向；和分隔器的放置位置。一个或多个托盘中的每个托盘的推荐布局包括箱的推荐布局，并指定以下中的至少一者：箱的数目、箱中的每个箱的尺寸、能够容纳在每个箱中的一个或多个物品的数量、容纳一个或多个物品所需的托盘的数目，以及一个或多个箱在推荐布局中的相对定位。处理电路还可以被配置成：接收要装载到箱布局的箱中的物品的指示；接收箱布局的装载有物品的箱的唯一标识符；以及在存储器中存储在箱的唯一标识符和装载到箱中的物品之间的相关性。
6.一些实施例的处理电路可以被配置成：接收与箱布局对应的托盘的唯一标识符的指示；以及将箱的唯一标识符和装载到箱中的物品与托盘的唯一标识符相关联。配置成生成箱的推荐布局以用于安全容纳一个或多个物品的处理电路可以包括将处理电路配置成：确定一个或多个物品中的每个物品的尺寸；和对于一个或多个物品中的每个物品，识别适
合于相应物品的箱尺寸。被配置成生成推荐布局的处理电路可以包括将处理电路配置成：使用在托盘上形成一个或多个箱的一个或多个分隔器来生成推荐布局，布局还包括用于托盘上的一个或多个箱中的每个箱的位置和取向。
7.用于接收至少一个输入参数以确定用于一个或多个托盘的存储配置的配置接口可以包括：用户接口元件，用于选择物品类型；用户接口元件，用于选择物品类型的数量，和用户接口元件，用于将物品类型的数量添加到要存储在托盘中的一个或多个物品的列表中。处理电路还可以被配置成：为一个或多个托盘提供推荐布局的配置的指令；和使用于一个或多个托盘的推荐布局的配置被组装。处理电路可以被配置成：使一个或多个物品根据推荐布局进行分配和布置。
8.本文提供的实施例可以包括用于配置一个或多个托盘的方法，包括：接收关于要存储在一个或多个托盘中的一个或多个物品的信息；基于表示至少一个或多个物品的特性和一个或多个托盘的特性的数据，选择一个或多个分隔器或箱以容纳一个或多个物品；使用至少一个或多个物品的特征来确定一个或多个托盘的布局图；和生成托盘布局以容纳一个或多个物品。方法可以包括：识别用于托盘布局内的一个或多个物品的位置；和使得根据托盘布局配置一个或多个托盘。
9.方法可以包括：接收要装载到托盘布局内的位置的物品的指示；接收装载有物品的位置的唯一标识符；和在存储器中存储在位置的唯一标识符和装载到位置的物品之间的相关性。方法可以包括：接收与装载物品的位置对应的托盘的唯一标识符的指示，和将位置的唯一标识符和装载到位置的物品与托盘的唯一标识符相关联。确定用于托盘的布局图可以包括：确定一个或多个物品中的每个物品的尺寸，和对于一个或多个物品中的每个物品，识别适合于相应物品的箱尺寸。生成用于一个或多个托盘的布局图可以包括：生成托盘上的一个或多个分隔器或箱的布局，包括托盘上的一个或多个分隔器或箱的位置和取向。
10.根据示例实施例，接收关于要存储在一个或多个托盘中的一个或多个物品的信息，可以包括：接收对物品类型的选择；接收对物品类型的数量的选择；和接收将物品类型的数量添加到要存储在一个或多个托盘中的多个物品的列表的指示。方法可以包括：根据布局图确定是否配置了所配置的托盘；和响应于未根据布局图配置所配置的托盘，提供警报。方法可以包括：为一个或多个托盘提供布局图的配置的指令；和使布局图的配置被组装。
11.本文提供的实施例可以包括：一种装置，具有至少一个处理器和至少一个非瞬时计算机可读存储介质，非瞬时计算机可读存储介质具有存储在介质上的计算机程序代码指令，至少一个处理器被配置成在执行程序代码指令时，使装置至少：接收要存储在托盘中的多个物品的指示；确定与多个物品对应的多个箱；在托盘上生成多个箱的布局；识别托盘上的多个箱内的多个物品的位置；和使托盘根据多个箱在托盘上的布局来配置。
附图说明
12.现在将参考所附的附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：
13.图1是根据本公开示例实施例的用于配置分配系统的托盘的系统的框图；
14.图2是根据本公开示例实施例的可以实施为控制器的示例装置的框图；
15.图3是根据本公开示例实施例的自动分配系统的示例实施例；
16.图4是可以采用本公开实施例的护士推车的示例实施例；
17.图5是根据本公开示例性实施例的托盘和多个可配置箱；
18.图6是根据本公开示例实施例的其上布置有多个箱的托盘；
19.图7是根据本公开示例实施例的托盘和多个可配置分隔器；
20.图8示出了根据本公开示例实施例的托盘配置器用户接口；
21.图9示出了根据本公开示例实施例的另一托盘配置器用户接口；
22.图10描绘了根据本公开示例实施例的布置在托盘上的多个唯一可识别的箱；以及
23.图11示出了根据本公开示例实施例的操作自动分配系统的方法的流程图。
具体实施方式
24.本发明的实施例可以提供用于改善医疗保健设施内药物分配的效率的多种装置、系统和方法。下面将参考附图更全面地描述本发明的一些实施例和组件，其中示出了本发明的一些但不是所有实施例。实际上，本公开的多种实施例可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。
25.本公开的示例实施例可以提供一种方法、装置和计算机程序产品，其可以便于物品的存储、跟踪和分配。实施例提高了通过用户可配置的存储器件和存储器件的自动配置来存储、跟踪和分配物品的准确性和效率。实施例可以结合解决由申请人识别为自动化物品的存储、跟踪和分配方面的实质性障碍的问题的机制，具体是当这些物品具有不同的尺寸、形状和重量时。
26.虽然本文描述的示例实施例的存储、跟踪和分配系统可以用于分配多种类型的物品，但是本文描述的主要实施例具体适合于通过用户或自动配置和优化存储托盘来分配多种尺寸和形状的物品。
27.本文描述的实施例可以适用于需要存储、跟踪和分配物品的任何行业。实施例可以具体适合于药物的存储、跟踪和分配，这将从下面的公开中显而易见。虽然本文描述的实施例的某些方面可以特定于药物或医疗用品分配及其所需的相关精度，但类似的实现可以省略某些特征或包括对本领域普通技术人员显而易见的其他特征。
28.定制的、可配置的存储托盘的实施例可以用于自动存储/分配和手动存储分配。在医疗领域中，手动储存和分配可以采取护士推车或应急推车的形式，例如，其中推车储存有多种尺寸和形状因素的药物和供应品，以适应多种情况，其中内容可能因设施而异，因季节而异。医疗领域中的自动储存和分配可以采取自动药物分配系统的形式。无论是手动储存/分配还是自动储存/分配，储存和分配的物品可能具有各种形状因素，从单个药片或胶囊到容量高达一升的静脉袋。其他形状因素可以包括注射器、针筒、小瓶、多剂量药物容器等。供应品，例如静脉药物管、空注射器等也可从手动或自动系统储存和分配。供应品和药物可以具有各种尺寸和形状，并且不容易和有效地从常规的自动分配装置分配或有效地存储在标准配置的手动存储和分配系统中。
29.如本领域普通技术人员所理解的，本文所描述的实施例可以用于自动分配系统、半自动分配系统或手动分配系统。如本文所述的自动分配系统要求在接收或处理对库存物品的请求时分配物品的库存。自动分配通常涉及使用机器人手段来检索物品，例如具有臂
端工具的多轴臂来检索和分配物品。半自动分配系统可以涉及一些自动化，例如引导用户到某个位置和识别用户要检索以用于分配的物品。手动分配系统可以依赖于用户找到物品并在最小的帮助下分配物品。本文描述的示例实施例的可配置托盘可以用于这些分配系统中的任何一者。
30.根据本解决方案的一个实施例，图1中示出了用于分配系统的配置工具100。配置工具100包括用于在配置接口120处接收用户输入110的供件。用户输入可以是各种形式的。例如，当用户存储诸如单位剂量药物的商品(item，物品)时，用户输入可以包括诸如药物类型、药物尺寸、药物形式、商品体积、药物重量等信息。提供各种信息仅用于说明目的。任何有助于了解商品(在这种情况下是药物)特性的信息都可以被认为是允许的。当考虑多于一个商品时，配置接口120将接收关于一个或多个商品中的每个商品的特性的用户输入。
31.然后将在配置接口120处接收的用户输入110传送到配置器模块130，在配置器模块130中处理以确定用户在布置一个或多个商品时可以考虑的推荐布局(当前未示出)。在本技术的某些方面中，一个或多个商品的布置可以在托盘(当前未示出)上执行。在典型的情况下，一个或多个物品的布置可以涉及使用分隔器或边界元件。一个或多个边界元件可以用于表示存储区域或腔体。在某些情况下，这可能类似于箱(bin)。这些存储区域的边界可以由一个或多个分隔器限定，其尺寸可以由配置器模块基于一个或多个物品的特性来确定。托盘可以包括至少一个这样的存储区域。在典型的情况下，在托盘中需要存储不止一个物品时，可以使用更多的分隔器来限定不止一个存储区域。在某些示例中，两个相邻的存储区域可以共享公共分隔器。但是，两个单独的存储区域也可能没有公共分隔器。然后，形成有这种存储区域或腔体的托盘可以存储一个或多个商品，并有利地将其装载到分配系统中。一个或多个物品/商品的存储可以按由物品的类型、和物品的形状、和由诸如最终用户(例如：患者)的预期接收者中的一者来确定的组的构成。可以基于一个或多个商品的尺寸来选择用于限定存储区域的分隔器，从而可以安全和可靠地存储所有商品。将一个或多个商品分组存储可能是有利的。在一个示例性实施例中，归类为“止痛药”的所有药物可以存储在一个存储区域中。在另一示例性实施例中，所有分类为“布洛芬(ibuprofen)200毫克”的药物可以存储在单个存储区域中，而不考虑品牌或制造商。在另一示例性实施例中，分类为“advil”(作为示例)的所有药物，其是由辉瑞公司制造的特定品牌的布洛芬，可以存储在单个存储区域中。对本领域技术人员来说，还必须清楚的是，您可以有不同形式的商品，例如同一地点的不同制造商的药物，只要这些药物在临床上是相同的。
32.在一些情况下，一个或多个商品的布置可能需要不止一个托盘，主要由一个或多个商品的数量驱动，但在一些其他情况下也由尺寸、体积或重量驱动。在这种情况下，配置器模块130可以被认为能够提供关于一个或多个商品中的每个商品必须放置在托盘1、托盘2等中的数量的指令，直到所有所需的一个或多个商品被完全布置在一个或多个托盘中。还必须理解，配置器模块130以配置推荐150的形式向用户提供推荐的布局。用户可以有利地使用推荐150在装载到分配系统之前有效地布置一个或多个商品。推荐150可以以电子显示器的形式或以可打印格式提供。在一些情况下，系统100可以包括显示设备(当前未示出)以显示推荐。在一些其他情况下，系统100还可以具有验证实际准备的布局是否与配置推荐150形式的推荐布局相同的能力。
33.自动和半自动分配系统可能需要被配置成控制自动分配功能的控制器。控制器可
以以各种方式配置，图2中说明了其中的一个示例。示例实施例的控制器可以包括处理电路。处理电路可以被配置成执行根据本文公开的一个或多个示例实施例的动作。就此而言，根据多种示例实施例，处理电路可以被配置成执行和/或控制物品例如药物和/或供应品的处理、存储或分配的一个或多个功能的性能。根据一个或多个示例实施例，处理电路可以被配置成执行数据处理、应用执行和/或其他处理和管理服务。在一些实施例中，计算设备或其部分或组件，例如处理电路，可以体现为或包括电路芯片。电路芯片可以构成用于执行用于提供本文所述功能的一个或多个操作的器件。
34.图2示出了可以被实现为自动或半自动分配系统200的控制器的装置的示意图。分配系统200的控制器可以体现为图1的配置器模块130，或者可以是体现为分配系统140的一部分的单独实体。如图所示，在一些示例实施例中，处理电路可以包括处理器230，并且在一些实施例中，还可以包括存储器232。处理电路可以与用户接口234和/或通信接口236通信，包括或以其他方式控制用户接口234和/或通信接口236。因此，处理电路可以被实现为被配置(例如，通过硬件、软件或硬件和软件的组合)以执行本文描述的操作的电路芯片(例如，集成电路芯片)。
35.处理器230可以以许多不同的方式来实施。例如，处理器可以实施为多种处理器件，例如微处理器或其他处理元件、协处理器、控制器中的一者或多者，或者包括集成电路的多种其他计算或处理设备，例如asic(专用集成电路)、fpga(现场可编程门阵列)等。尽管示出为单个处理器，但将理解该处理器可以包括多个处理器。多个处理器可以彼此操作通信，并且可以共同配置成执行用于处理、存储、运输或分配如本文所述的药物的系统的一个或多个功能。多个处理器可以体现在单个计算设备上或分布在多个计算设备上。在一些示例实施例中，处理器可以被配置成执行存储在存储器中的指令或以其他方式处理器可访问的指令。因此，无论由硬件配置还是由硬件和软件的组合配置，处理器都可以表示能够执行根据本发明实施例的操作同时相应配置的实体(例如，物理地体现在电路中
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以处理电路的形式)。因此，例如，当处理器被体现为asic、fpga等时，处理器可以是用于执行本文所述操作的特定配置的硬件。可选地，作为另一示例，当处理器被具体化为软件指令的执行器时，指令可以具体地将处理器配置为执行本文描述的一个或多个操作。
36.在一些示例性实施例中，存储器232可以包括一个或多个非瞬时存储器设备，如可以是固定的或可移除的易失性和/或非易失性存储器。就此而言，存储器232可以包括非暂时性计算机可读存储介质。将理解，虽然存储器232被示为单个存储器，但存储器可以包括多个存储器。多个存储器可以体现在单个计算设备上，或者可以分布在多个计算设备上。存储器可以被配置成存储信息、数据、应用程序、指令和/或类似物，以使本发明的实施例能够执行根据一个或多个示例实施例的多种功能。例如，存储器可以被配置成缓冲输入数据以供处理器处理。附加地或可选地，存储器可以被配置成存储由处理器执行的指令。作为另一替代方案，存储器可以包括一个或多个数据库，其可以存储多种文件、内容或数据集。在存储器的内容中，可以存储应用程序以供处理器执行，以执行与每个相应应用程序相关联的功能。
37.示例实施例的用户接口234，例如自动分配系统的用户模块的用户接口，可以与处理电路通信，以接收用户接口处的用户输入的指示和/或向用户提供听觉、视觉、机械或其他输出。因此，用户接口可以包括例如用户输入接口234，如键盘、鼠标、操纵杆、显示器、触
摸屏显示器、麦克风、扬声器和/或其他输入/输出机制。因此，在一些示例实施例中，用户接口234可以提供用于本发明实施例的用户控制的器件。在本发明被体现为服务器、云计算系统等的一些示例实施例中，用户接口的方面可以受到限制，或者用户接口可以不存在。在一些示例实施例中，可以在用户终端上实现用户接口的一个或多个方面。因此，不管实施方式如何，根据一个或多个示例实施例，用户接口可以提供输入和输出器件以便于药物的处理、存储、运输或递送。
38.通信接口236可以包括一个或多个接口机制，用于实现与其他设备和/或网络的通信。在一些情况下，通信接口可以是任何器件，如硬件、或者硬件和软件的组合来体现的设备或电路，其被配置成从网络和/或与处理电路通信的任何其他设备或模块接收和/或发送数据。作为示例，通信接口236可以被配置成使得本发明的实施例能够与应用服务器和/或网络和/或信息数据库通信。因此，通信接口例如可以包括支持硬件和/或软件，用于通过电缆、数字用户线(dsl)、通用串行总线(usb)、以太网或其他方法实现通信。
39.图3示出了根据本公开的示例实施例的自动分配系统200的实施例，其可以由如上所述关于图2所述的控制器控制。所示实施例包括布置在机器人204附近的多个存储模块202，机器人204可以是例如用于检索和分配物品的多轴机械臂，如下文进一步描述的。机器人204可以定位在轨道系统206上，以允许机器人沿着轨道移动，从而提供对存储模块的更大获取，并允许自动分配系统的可扩展性和模块性。机器人204可以包括臂端工具208，该工具被配置成附接到物品以在必要时进行检索、移动和放置。虽然本文描述的示例实施例采用定位在轨道系统206上的机器人204，但是实施例可以包括静止且处于固定位置的机器人，或者可选地包括可以在本文描述的模块之间通过某种形式的自推进而自由移动的机器人。
40.根据一些实施例，可以提供工作平台210以促进物品的分发和物品的操纵，这将由以下公开内容显而易见。该工作平台210可以有利地耦接到机器人204并且可以与机器人204一起穿过轨道系统206。机器人和工作平台210可以以任何常规方式沿着轨道系统移动，例如具有附接到机器人204基座的小齿轮，以及沿着轨道系统延伸的齿条。可选地，机器人204可以沿着轨道系统206被皮带驱动。不管沿着轨道系统的机器人的运动机制如何，机器人沿着轨道系统的位置可以通过嵌入在轨道系统中的传感器或标签、机器人204的位移测量、或任何精确测量沿着轨道系统的位置的方法来精确地监测。沿轨道系统206的位置测量可以促进机器人204手臂的精确和可重复的移动以及臂端工具208的定位，以增强整个系统200的物品检索和移动的准确性。电力、液压动力(如果需要)、气动通信(例如，真空或压力)和硬连线通信可以通过一个母系带205或多个母系带与机器人204通信，一个母系带205或多个母系带可以捆绑所有必要的布线、管道等，并且可以使机器人204能够横穿轨道206，同时保持与固定设备(如控制器、液压泵、气动泵和电力源)的电气和流体通信。
41.存储模块202可以被配置成存储多个物品，其中每个物品可以由机器人204的臂端工具208获取。尽管竖直搁板的布置可足以存储多个物品，但为了增加存储密度，可用的存储位置可以水平延伸以提供存储容量的大幅增加。为了实现这种增加的存储容量，存储模块可以包括多个托盘212，托盘212可以被接收在存储模块202内，并且可以被配置成在托盘202被接收在存储模块内的存储位置与机器人204和臂端工具208可获取的托盘212从存储模块滑出的检索位置之间移动。这些托盘可以定制配置，如下文详细说明。
42.示例实施例的自动分配系统200可以进一步包括用户模块214，用户模块214可以由图2的控制器实现，或与其分离。虽然示例实施例的自动分配系统200能够通过远程接口或远程订单请求/实现装置(例如远程工作站、计算机、控制器等)完全控制，但所示实施例包括与自动分配系统集成的用户模块214。用户模块214可以包括用户接口216。用户接口216可以包括用于向用户提供信息的器件，例如显示器(例如，发光二极管(led)显示器、有机led显示器、液晶显示器(lcd)、等离子体显示器等)，以及用于向用户提供信息的器件。用于提供信息的器件可以包括触摸屏显示器、键盘、指向设备(例如，鼠标)、扫描设备(例如，条形码扫描器或射频识别(rfid)扫描器等)等。用户模块214可以用于请求分配物品、检查要分配的物品队列、检查错误或纠正问题等。
43.示例性实施例的自动分配系统200可以以自动方式检索和分配物品，并且可以这样做以递送设备。例如，自动分配系统200可将物品从托盘212分配到例如箱中。根据医疗保健设施的自动分配系统的示例实施例，该系统可以接收为特定患者分配一种或多种药物的请求。作为响应，机器人204可以沿着轨道系统206前进到用于获取包含一种或多种所请求的药物的托盘的位置。托盘212可以通过存储模块202的机制或使用机器人204将托盘移动到检索位置而被推进到检索位置。一旦托盘处于检索位置，机器人臂端工具208可以由机器人204移动到托盘中存储所请求的药物之一的位置上方的位置。臂端工具208可以检索存储在其中的药物，并将药物移动到分配位置。分配位置可以是例如患者专用的箱，该箱可以定位在工作平台210上，或者可以定位在自动分配系统200的模块的分配区域。一旦为患者所请求的药物被检索并分配到患者特定的箱，箱可以被移动到用于运输到患者的位置。运输设备的一个这样的示例是推车，如护士推车。
44.图3所示的实施例包括推车模块218和推车220。推车220可以实施为包括多个托盘的补给推车，托盘可以根据本文描述的示例实施例定制，或者可以包括例如护士推车或应急推车。护士推车或应急推车可以接收由自动分配系统分配的物品，以储存或补给推车。推车可以在推车的一个或多个托盘中接收分配的物品，托盘可以如下面进一步描述的那样定制。附加地或可选地，自动分配系统200可以被配置成交换定制托盘，以提供具有更适合于将被分配到推车的物品的配置的托盘。可选地，定制的托盘可以预配置并预储存物品，具体是当预储存的托盘储存有特定目的所共有的物品并且在设施中经常使用时。
45.推车的示例，无论是补给推车、护理推车、应急推车等，都可以从自动分配系统200外部的位置接收到推车模块218内，使得推车进出推车模块的运动不会干扰机器人204在系统内的操作。机器人204可以在推车模块218内访问推车。机器人可以将诸如药物或预先储存的托盘之类的物品移动到推车模块218的推车220，使得物品被分配到推车上的托盘或储存的托盘被插入推车220中。
46.根据本文描述的示例实施例，自动分配系统200可以将诸如药物的多个物品分配到诸如推车220的运输设备，而不需要人工干预。当物品被接收到自动分配系统200中并且当它们在系统内被检索用于分配时，可以通过适当地识别物品来实现这种自动分配。图4中示出了推车250的示例实施例，其可以是护士推车。如图所示，推车250可以包括工作站252，工作站252可以由图2的装置实现，并且可以包括处理电路、用户接口、通信接口、存储器等。用户接口可以包括键盘254、鼠标、触摸屏、跟踪球等，其能够输入信息或选择显示器256上所示的选项。推车250可以包括多个抽屉或滑动托盘258、260，这些抽屉或滑动托盘被配置
成容纳物品。托盘可以包括不同的高度以容纳不同尺寸的物品，例如较短的托盘258和较高的托盘260。
47.为了在分配设备中为物品提供可获取的、有组织的存储，无论是图3的自动分配系统200还是图4的护士推车250，托盘被用于呈现物品，以供用户或通过自动的、机器人器件检索。常规上，托盘具有一个或多个限定的存储区域，在存储区域之间具有隔板以根据需要分隔托盘的内容物。然而，当各种物品被存储在单个托盘中时，这些限定的存储区域可能不适于有效地存储不同尺寸和形状的物品。例如，再次提及医疗领域，托盘可以用于存储可能非常小的单位剂量药物水泡和可以非常大的静脉袋。虽然托盘可以配置有大的和小的存储区域，但不同尺寸和形状的物品的数量可以因托盘而异使得在所有情况下没有固定的托盘配置是有用的。
48.本文提供的实施例使得单个托盘能够被配置成容纳不同尺寸和形状的物品的用户限定的混合以增加，例如使托盘中的存储效率最大化。托盘可以被配置用于各种目的和场景，并且托盘可以随着需求的变化而根据需要重新配置。
49.虽然本公开的实施例可以用于多种行业中的任何一者，但本文针对医学领域描述了示例实施例。医疗领域以各种方式和在各种不同类型的护理设施中采用物品的填充和分配，使得没有两个分配操作可以是相同的。药房技术人员、护士和自动分配设备可以在护士推车、应急推车、离线储存托盘等的托盘中填充非同种类的药物和供应品，以适应设施的个人需求，甚至单个设施不同区域内的不同需求。本公开的实施例使用自动化来创建可定制的托盘，以唯一地服务于这些需求。
50.护士推车或应急推车的原始设备制造商可能不能适应特定设施的需求或个人的偏好的特定托盘类型，从而托盘通常以低效率的方式被手动填充，其中托盘内的空间没有优化。此外，物品可能没有唯一的存储位置，使得它们可能与其他物品共存，给护士或医生在共存的物品中搜索以检索他们正在搜索的物品时带来更大的负担。
51.根据本文描述的实施例，可以创建定制的托盘，其具体适应用户的需求，并且可以随着用户的需求改变而改变。图5示出了可定制托盘400的示例实施例，该托盘400可以包括一系列孔402或止动件，各种形状和尺寸的箱可以容纳到这些孔402或止动件中。尽管图5示出了一系列孔402，但实施例可以包括多种附接器件，以将可配置的箱固定到托盘上，例如磁铁、销钉/销、吸盘、夹子、尼龙搭扣以及任何其他定制的配合几何形状，这些几何形状将允许在箱(包括巢、箱和分隔器)和托盘之间的附接。图5中还示出了多个不同尺寸的箱404、406、408、410、412。诸如箱404、406、410和412的箱可以包括单个隔室，而诸如箱408的箱可以包括多个较小的隔室。箱可以是任何适当的尺寸和形状，并可以根据要存储和分配在托盘中的物品来定制，以用于不同的目的。
52.如前所述，如图5所示的箱404、406、408、410和412可以预先成形，或者使用子组件(当前未示出)来成形，子组件涉及使用分隔器来形成箱的一个或多个侧面。这种特征的优点包括能够定制箱的尺寸，以准确地适配不是标准尺寸的商品，或者包括非标准商品。本文件中使用箱一词应解释为包括预形成的固定形状、尺寸和深度的箱，以及使用分隔器定制形成箱的能力。此外，作为示例，为了形成类似于箱408的定制箱，我们可能需要使用多个分隔器来形成外部边界，并且使用一个或多个分规(divider)来形成内部边界。每个分隔器(separator)可以使用一个或多个孔402固定到托盘上。在一些实施例中，分隔器可以包括
用于固定分规的供件，即，分规可以不总是附接到孔402，而是它们可以附接到分隔器。
53.使用附接器件将箱固定到托盘上，例如托盘400的孔402，箱可以被固定以形成具有多种尺寸和形状的箱的定制布局的托盘，如图6所示。如图所示，图5中所示的多种箱尺寸被定位在托盘400上，并使用孔402的附接器件固定到托盘上。箱可以包括配合附接器件，如将被接收在孔402内的销。使用可选的附接器件可以包括在将箱附接到磁性或黑色金属衬底上的箱上的磁铁、接收在托盘400的夹子内的箱、具有被构造成接收从托盘延伸的销的孔的箱、或可以以在托盘移动时保持箱处于安全位置的方式将箱固定到托盘的任何器件。还可以设想，在一些示例性实施例中，将巢、箱或分隔器机械固定到托盘上也可以触发由机械固定引起的电/电子信号。这种电/电子信号可以用于另外检测附加物以及确认附加物的位置。这可以作为主要或次要的手段来确认巢、箱或分隔器的位置、布置和/或取向。
54.根据示例实施例，箱404、406、408、410和412可以包括箱的类型或尺寸的标识符，其中标识符可以是射频标识符(rfid)或条形码标识符。可以在托盘400上安装时读取箱标识符，例如使用与托盘相关联的rfid读取器来识别所识别的箱安装在其中的位置。可选地，用于将相应箱附接到托盘400的销配置或其他机制对于每个箱尺寸可以是唯一的，使得托盘可以基于与托盘的接合来识别箱类型/尺寸/形状。
55.使用箱的可定制配置，实施例可以提供定制的托盘，用于适合这种存储和分配的任何目的。如本文所述，箱布置在托盘上的方式和选择的箱的尺寸可以是自动化或半自动化的。此外，当用户的需要改变并且需要不同尺寸、形状或数量的物品时，托盘可以根据需要重新配置。
56.尽管图5和图6描绘了可以用于定制和配置托盘400的不同尺寸的箱，但图7示出了另一实施例，其中使用分隔器或多种尺寸的分隔器来限定箱或箱内的存储区域的边界。如图所示，分隔器可以是多种尺寸的，例如短分隔器602、中分隔器604和长分隔器606。虽然示出了三个分隔器尺寸，但可以使用任何数量的分隔器。分隔器可以使用附接器件放置在托盘400上以形成诸如箱608和箱610的箱。分隔器可以由一个以上的箱共用，如与用于限定若干箱616的介质分隔器614组合使用的长分隔器612。此外，分隔器可以是挠性材料，使得它们可以弯曲以提供托盘的箱的一个以上侧面。因此，如本文所述，箱可以在托盘内使用预形成的箱或使用一个或多个分隔器定制形成的箱来形成。在某些情况下，分隔器可以用于创建空间，这些空间不仅由长度和宽度限定，还由高度限定。
57.根据示例实施例，用户可以通过诸如在用户接口(例如，图2的用户接口234)上的物品选择来确定哪些物品要存储在托盘内。图8示出用户接口500的示例实施例，其中选择托盘的内容以便用适当尺寸的箱或箱区域填充托盘。如图所示，使用下拉菜单504选择托盘502用于配置，在所示实施例中，下拉菜单504示出了急救推车的托盘号1。在下拉菜单508中选择产品506，通过菜单512选择形式510，通过下拉菜单516选择数量514。一旦选择，内容可以通过“添加到托盘”按钮518添加到托盘目录中。当前托盘内容在窗口520中示出，而物理托盘布局在522中示出。软件可以选择适当尺寸的箱以包含内容的不同元素。虽然托盘内容的每个单独商品可以被指定用于单独的箱，但实施例可以使用户能够在单个箱中存储多个特定产品，例如在托盘内的单个箱中存储多个单位剂量的药物水泡。
58.用于配置图8的托盘布局522的软件可以包括空间优化软件，其可基于容纳托盘内容520所需的箱的尺寸来优化托盘的布局。可选地，如果正在为多托盘推车存储和定制托
盘，则软件可被配置成优化跨多个托盘的多个托盘的内容物的布局，为软件优化托盘之间的空间提供更大的灵活性。然而，在正在配置单个托盘的示例实施例中，软件可以基于该托盘的期望内容优化该单个托盘，并在托盘超过容量时通知用户以及用户如何移除一个或多个商品以在单个托盘的存储容量内。
59.根据一些实施例，用户可以虚拟地使用如图9所示的箱/分隔器的构建块来构建托盘，其中用户可以选择特定配置并在托盘布局522上放置一个或多个分隔器/预定尺寸的箱布局。这可以是拖放操作，其中用户将选择的分隔器或箱拖动到托盘布局522。分隔器/箱可以在视觉上看起来“对齐”到最靠近用户放下分隔器/箱的位置，以便更好地将箱与托盘对齐。或者，用户可以简单地将分隔器/箱拖动到托盘布局522，并且软件可以重新配置托盘布局522以优化所选择的分隔器/箱布局。
60.虽然可以使用关于图7和图8描述的用户接口来生成托盘布局，但是实施例可以手动地或以自动的方式在指定的位置上组装托盘和分隔器/箱。通过软件识别的托盘布局522可以提供地图，用户通过该地图从多个存储箱中选择箱，并按照布局的指示将那些选择的箱组装到托盘。可选地，托盘可以通过自动化器件组装，由此机器人选择在布局中识别的分隔器/箱，并将箱放置在识别的托盘上。自动分配系统，例如图3的系统200，能够根据需要构建这样的定制托盘。
61.一种用于物理构建托盘布局的半自动机制可以包括自动分配用于识别的托盘布局的适当分隔器/箱，其中用户根据识别的布局构建布局。托盘布局可以由图像捕获设备监测，该图像捕获设备可以确认箱被适当地放置在布局中识别的位置中，并且如果箱被放错位或如果在特定位置使用了不适当尺寸的箱，则可以警告用户。这可以帮助用户构建与软件中识别的托盘相称的托盘。
62.可选地，光源可以用于将托盘上的多个箱中的每一个的位置投影到托盘上，使得用户可基于托盘上的投影布局来构建托盘。该投影布局可帮助用户识别用于箱或分隔器的适当附接器件，而不是依赖于用户计数孔或销来确认箱或分隔器的适当位置。
63.根据本发明的另一方面，用户可以使用一组初始的分隔器/箱来形成托盘布局。使用该软件可以有利地改进或优化该托盘布局，以提供关于如何改变分隔器/箱的初始布置以改善功能的推荐。
64.根据本发明的又一个方面，该系统还可以使用机器学习/人工智能从每个创建的箱/分隔器布局中学习，并将每个布局与自动化分配系统的特定商品、特定用户或特定型号相关联。这种相关性可以进一步用于使系统能够学习和提供分隔器/箱的更有效的布局，其中考虑到所有过去创建的布局和托盘中分隔器/箱的配置，每个新推荐的布局配置都是更明智的布局。还可以设想在多个安装中创建、维护和共享这种优选布局和配置的库，并向客户提供订阅以获得访问这种托盘布局和配置的库的能力，托盘布局和配置由商品的类型、尺寸、形状、体积和格式以及由自动分配系统、用户或过程的类别映射。
65.根据一些实施例，每个箱可以具有唯一标识符。唯一标识符可以包括例如射频识别(rfid)标签或条形码。图10示出了这样的实施例，其中托盘400包括多个箱(404-412)，其中每个箱具有唯一的条形码标识符420。该唯一的箱标识符可以用于将每个箱与在该箱内接收的物品相关联。可以通过自动或手动方式装载这些箱，并且每个箱可以在装载时与在箱中接收的物品相关联。例如，在自动装载过程中，机器人可以用为托盘指定的产品装载
箱，并在装载箱时扫描箱的标识符420。或者，在手动操作中，用户可以扫描正被装载的物品的标识并扫描装载该产品的箱的标识符420。以这种方式，托盘中的每个产品与唯一标识的箱唯一相关联。这样的关联允许更准确地跟踪箱内容物和托盘内容物，同时也便于从箱中准确地分配物品。当分配物品时，可以扫描箱标识符420，以确认适当物品的检索。
66.本文描述的实施例可选地包括托盘400本身上的唯一标识符422。这样的标识符可以唯一地识别托盘，然后将托盘的内容物通知用户。此外，托盘可以根据特定用途可能需要的特定配置来定制和建造。托盘可存储在存储位置中，并在出现对特定配置的托盘的需要时检索。例如，托盘可以包括用于专门识别用于治疗流感患者的物品的配置。这样的托盘可能不是在一年中的任何时候都需要，在流感高峰期，护士推车可能需要多个这样的托盘。在这样的实施例中，当流感在一个区域中不流行时，被配置成存储专门为流感患者识别的物品的唯一标识托盘，可以不存储在护士推车上，并在流感季节期间检索用于护士推车。
67.用于构建托盘配置的控制器的用户接口可以例如经由通信接口236与服务提供商通信，服务提供商可以根据需要提供软件更新和修复。此外，服务提供商可以使用来自控制器的数据来更好地服务客户。例如，服务提供商可以识别由不同客户构建的定制托盘之间的共性，并使用这些所识别的共性来构建唯一适合于与不同类型的客户一起使用的托盘。疗养院设施可以为患者建造具有第一配置的定制托盘，其中该配置与在其他疗养院设施建造的定制托盘共享许多共同特征。服务提供商可以识别这些共性并构建为疗养院设施唯一配置的托盘。例如，这可能包括适合疗养院设施需求的唯一箱。
68.根据示例实施例，托盘的每个位置可以被唯一地识别，例如通过图10的条形码420，使得托盘内的位置的定位是已知的。由示例实施例的软件生成的托盘的几何形状和其中的位置可以存储在存储器内，例如图2所示的控制器的存储器232。每个托盘可以是唯一的，使得存储器232包括唯一的布局和几何形状以及每个托盘的位置标识符。在这样的实施例中，每个托盘可以包括唯一标识符，例如条形码、2维条形码、rfid标签等。可选地，托盘可以有特定数目的配置，并且每个配置可以具有唯一标识。在这样的实施例中，托盘的标识可以仅提供配置信息，而托盘在存储模块中的位置可以存储在控制器232的存储器中，以便于从托盘中检索物品。
69.在诸如图3的自动分配系统200的自动存储系统的示例性实施例中，托盘400可以保持在特定存储模块内或与特定存储模块相关联，使得托盘被补给以用于从其分配物品。然而，根据一些实施例，托盘可以从存储模块移除，并且可以通过替换存储模块内的托盘来进行补给。在托盘可从存储模块移除的这种情况下，托盘422的标识可在存储模块接收时由诸如扫描设备的设备读取，从而控制器可将特定托盘与自动存储设备内的特定位置相关联。
70.当物品从如本文所述的自动分配系统中分配时，需要补给物品以维持用于分配的物品的库存。补给是可以在分配操作之间的停机时间内发生的操作，例如，在分配较少药物的医疗保健设施中可以在夜间发生。可以使用各种用于补给的方法来补给本文所述的自动分配系统，并且在可能发生补给的较少停机时间的实现中，以快速和有效的方式补给可能是重要的。
71.示例实施例的自动分配系统200还可以使用如本文所述的机器人204和臂端工具208提供自动补给。可以通过更换整个托盘400或其部分来进行补给。例如，补给推车可以被
接收在推车模块218内，其中补给推车包括存储在其中的多个托盘，这些托盘可以如上所述定制。这些托盘可以包括多个定制的存储位置，如上文关于图10所述。托盘可以从推车上移除，使得托盘可以由机器人204检索。补给推车的托盘400可以具有与存储模块202的托盘212相同的尺寸，并且可以与存储模块的托盘互换。在这样的实施例中，可以通过将存储模块内的托盘与来自补给推车的替换托盘进行交换来进行补给。
72.机器人204可以包括扫描器，例如条形码扫描器、rfid标签扫描器/读取器等，以在物品被检索和/或放置到存储位置时读取物品的标识。此外，该扫描器可以读取托盘400的标识422和/或托盘内的箱的标识420。扫描器可以用于识别正在分配或补给的物品，以确保准确性，并且存储在存储模块的特定位置中的物品与预期的物品一致。
73.根据本系统的另一实施例，配置工具可以将已经创建的用户布局作为输入，使用算法来分析托盘的配置是否是最佳的，或者是否可以提出改变配置的推荐。根据本系统的又一实施例，用户可以基于他们的个人偏好创建配置图，并上传该配置以供分配系统考虑。这样的实施例将为用户提供创建优选托盘布局的机会，同时分配系统可以提供用于优化托盘布局的推荐。用户，例如药房技术人员，可任选地将多个物品布置在托盘上，由此可以基于排列的物品生成布局。在这样的实施例中，分隔器可以围绕物品组装以形成布局和箱。这样的实施例可以使用图像捕获设备来捕获布置的物品的图像并识别箱边缘或分隔器的位置。
74.根据示例实施例，自动分配系统200可以与配置器模块130通信，使得自动分配系统可以为配置器模块提供输入。自动分配系统可以识别系统内的可用空间，使得配置器模块130可以识别系统所需的物品，并基于系统内可用空间的量对这些物品进行优先级排序。自动分配系统200可以向配置器130提供输入，以根据系统的需要使不同托盘的布局具有最大的灵活性。此外，自动分配系统内的现有托盘可以根据需要重新配置，以利用可用空间和/或根据物品的历史使用来有逻辑地布置物品。
75.图11是根据本公开的示例性实施例的方法和程序产品的流程图。将理解，流程图的每个块和流程图中的块的组合可以通过多种器件来实现，例如硬件、固件、处理器、电路和/或与包括一个或多个计算机程序指令的软件的执行相关联的其他设备。这些计算机程序指令也可以存储在非瞬时计算机可读存储器中，该存储器可以指导计算机或其他可编程装置以特定方式工作，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生实现流程图块中指定的功能的物品。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程装置上，以使在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作，以产生计算机实现的处理，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令实现流程图块中指定的功能。
76.因此，流程图的块支持用于执行特定功能的器件的组合和用于执行特定功能的操作的组合。还将理解，流程图的一个或多个块以及流程图中的块的组合可以由执行特定功能的基于专用硬件的计算机系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
77.就此而言，如图11所示，根据本公开的一个实施例的方法可以包括在710接收要存储在托盘中的多个物品的指示。在720，可以确定对应于多个物品的多个箱。在一些情况下，可以确定多个分隔器以形成多个箱。在730，可以生成托盘上的多个箱的布局。在托盘上的多个箱中的物品的位置可以被识别，如740所示。托盘可以根据托盘上的多个箱的布局来配置，如750所示。
78.在上文所公开的使用本发明的另一示例性方法中，所述方法可以包括以下步骤：用户提供托盘上布局的初始配置作为输入，托盘使用一个或多个分隔器以形成类似于一个或多个箱的一个或多个存储区域。该输入可以使用特定算法进行处理，以优化托盘上布局的初始配置，并通过重新定向或重新调整尺寸，或为新的分隔器提供附加推荐以形成新的存储区域，在托盘上创建最终的、改进的、更优化的布局。或者，该算法也可以推荐涉及减少存储区域数目的优化。
79.尽管上面描述的示例实施例包括箱布局和分隔器布局以优化布局以适应预限定库存，但本文描述的实施例可以包括基于不同优先级优化的箱/分隔器布局。例如，用于箱/分隔器布局优化的一个策略包括优化布局以提高托盘内物品的获取和检索速度。在这样的实施例中，布局几何形状可以被设计成利用检索机器人的机械臂位置，该机械臂位置增强速度并增强减少周期时间的臂取向。检索机器人可以具有轴加速度和速度分布，轴加速度和速度分布可以用于识别对机器人最有效的运动，并且这些运动可以对应于特定的托盘位置。因此，可以设计托盘布局以利用这些托盘位置并提高物品检索的速度和效率。
80.其他箱/分隔器布局优化策略可以包括提高物品密度。虽然第一布局可以存储第一数目的物品，但是密度优化策略的实施例可以重新配置布局以能够存储多于第一数目的物品的第二数目的物品。
81.箱/分隔器布局优化策略可选择性地用于提高机器人检索的能量效率。例如，物品容纳几何形状可以被修改以将快速移动的、高需求的物品移动到托盘上的更易获取的位置，例如靠近托盘的前面，最靠近检索机器人，从而相对于在托盘的后面离机器人更远的地方获取物品，可以减少机械臂的能量消耗和行进的距离。
82.箱和分隔器的布局可任选地受其它托盘使用的其它箱/分隔器布局的影响，其它托盘可以包括来自其它设施的托盘。托盘布局可以由其他设施建立，例如，当它们通常一起使用时，这些设施通过在托盘内配对某些类型的药物来提高吞吐量。因此，获取相关药物的效率更高，检索速度提高。此外，可以在第一设施处生成用于多种类型的物品托盘(例如，季节性需求的药物、与某些治疗相关联的药物等)的有效布局配置，并由系统基于从托盘布局检索的历史将其识别为改进吞吐量效率。然后，该托盘布局可与可受益于类似布局的其他设施共享。这提供了一个托盘布局配置的众包或云共享的示例，可以提高多个设施的效率。
83.除了箱/分隔器布局效率的改进之外，实施例可以被配置成识别托盘位置移动以提高效率。托盘可以基于获取频率在自动分配系统中移动，使得更频繁获取的托盘可以移动到比那些可以用于存储低需求物品的位置更容易和有效地获取的位置。这样的优化可导致检索机器人的较少移动，从而提高吞吐量，同时也降低功耗。
84.在一些实施例中，操作中的某些操作可以被修改或进一步放大，如下所述。此外，在一些实施例中，还可以包括附加操作。应当理解，下面的每个修改、可选添加或放大可以单独地或与本文描述的特征中的任何其他特征组合地包括在上面的操作中。
85.在示例实施例中，用于执行图11的方法的装置可以包括被配置成执行上述操作(710-750)中的一些或全部的处理器。例如，处理器可以被配置成通过执行硬件实现的逻辑功能来执行操作(710-750)，该逻辑功能执行存储的指令或执行用于执行每个操作的算法。或者，该装置可以包括用于执行上述每个操作的器件。
86.根据示例性实施例的装置的示例可以包括至少一个处理器和包括计算机程序代
码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置成与至少一个处理器一起使装置执行操作710-750。
87.根据示例实施例的计算机程序产品的示例可以包括至少一个具有存储在其中的计算机可执行程序代码部分的计算机可读存储介质。计算机可执行程序代码部分可以包括用于执行操作710-750的程序代码指令。
88.本发明所属的本领域技术人员将想到本文阐述的本发明的许多修改和其他实施例，其受益于前述描述和相关附图中提出的教导。因此，应理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管前述描述和相关附图在元件和/或功能的某些示例组合的上下文中描述了示例实施例，但应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以由替代实施例提供元件和/或功能的不同组合。就此而言，例如，与上述明确描述的元件和/或功能不同的组合也可考虑，如可在所附权利要求中的一些中阐述的那样。尽管本文使用了特定的术语，但它们仅在一般性和描述性意义上使用，而不是出于限制的目的。