一种基于人工智能的自动化发药管理系统及方法与流程

本发明涉及自动化发药设备管理，具体为一种基于人工智能的自动化发药管理系统及方法。

背景技术：

1、自动化发药机，即指在药房取药中应用的自动化取药设备，自动化发药机的工作原理是基于计算机控制技术和机械自动化技术，当需要分配药品时，向取药机器人传输指令，该取药机器人可以是机械手，取药机器人通过传感器和驱动器，精确地抓取药盒中的药品，并将其最终放置在出药口。自动化发药机的出现可以缩短患者取药等候时间，改善就诊环境，让药师告别“药品搬运工作”，为患者提供更优质的药学服务，减少差错的同时也了提高发药准确率。

2、随着自动化发药机在医院的不断普及，一旦自动化发药机出现故障会极大影响患者就诊，若自动化发药机设备长时间运转，很容易出现老化或者损坏的情况，这种情况需要及时更换设备或者进行维修，因此门诊药房管理者和工作人员应该定期检查设备运行状况，及时发现并处理设备故障，保证门诊部门的正常运转。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于人工智能的自动化发药管理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的自动化发药管理方法，方法包括：

3、步骤s1：每当从出药控制平台的运行日志中捕捉到新增一条故障报错记录，触发对出药控制平台进行作业评估区间的提取，并在作业评估区间内对出药控制平台处于持续作业状态下的各作业时段进行提取；

4、其中，若捕捉到出药控制平台中的取药机器人连续对至少2条处方信息完成相关药品的调取和出药，则判断出药控制平台在上述过程所处的时间范围内处于持续作业状态；

5、步骤s2：汇集出药控制平台在各作业时段内，按时间先后顺序生成的出药记录，得到出药控制平台的取药机器人在各作业时段内完成的作业清单，其中，作业清单中的一条作业记录对应一种药品，每相邻两条作业记录构成取药机器人的一个作业变更节点；

6、步骤s3：对智能药品存储柜进行仿真模拟，建立智能药品存储柜的三维图像模型，依次获取在作业清单内每一条作业记录中相应药品的存储位置坐标，根据构成每一作业变更节点的存储位置坐标在三维图像模型中呈现的分布情况，对每一作业变更节点计算状态变更系数；

7、步骤s4：兼顾每一作业变更节点的状态变更系数，以及取药机器人对每一作业变更节点的实际执行情况，对取药机器人在执行每一作业变更节点时呈现的状态变更程度值进行评估；

8、步骤s5：梳理在作业评估区间内所呈现的作业时段的间隔分布情况，以及在各作业时段内相应状态变更程度值大于阈值的作业变更节点的频率分布情况，评估出药控制平台在作业评估区间呈现的作业性能指数；

9、步骤s6：当出药控制平台在作业评估区间呈现的作业性能指数大于指数阈值时，向管理人员反馈异常，提示管理人员需对出药控制平台展开性能检测。

10、优选的，步骤s1包括：获取新增故障报错记录的生成时间戳tr，提取距离新增故障报错记录最近的一条历史故障报错记录，获取历史故障报错记录的生成时间戳te，将时间区间[te,tr]，作为对出药控制平台展开相应作业稳定性评估的作业评估区间。

11、优选的，步骤s3包括：

12、步骤s3-1：设某作业变更节点由在作业清单内第i条作业记录pi和第i+1条作业记录pi+1构成，其中，在pi、pi+1内的相应药品的存储位置坐标分别为[a(pi),b(pi)]，[a(pi+1),b(pi+1)]；其中，a(pi)为pi内相应药品的存储层数，a(pi+1)为pi+1内相应药品的存储层数，b(pi)为pi内相应药品的存储列数，b(pi+1)为pi+1内相应药品的存储列数；

13、步骤s3-2：在三维图像模型中，将存储位置坐标[a(pi),b(pi)]与存储位置坐标[a(pi+1),b(pi+1)]直线相连，得到线段l，提取线段l与存储层数为a(pi)的水平柜面之间的夹角β，其中90°≥β≥0°，计算得到某作业变更节点的状态变更系数f1=sinβ；

14、状态变更系数是该夹角β的正弦值，在[0°，90°]范围内，夹角β越大，正弦值越大，且在取药机器人实际执行的定点移动过程中，需对取药机器人实际执行指令切换调整的往往更多，而在这些存在指令切换调整的情况，观测取药机器人的执行情况，在一定程度上能反应出取药机器人的性能。

15、优选的，步骤4包括：

16、步骤s4-1：获取取药机器人按照出药控制平台服务器所规划的出药运行路径，从某作业变更节点中的存储位置坐标[a(pi),b(pi)]移动到存储位置坐标[a(pi+1),b(pi+1)]的实际移动路线，以及过程中所耗费的总时长t，获取线段l对应的路程sl；

17、步骤s4-2：设置权重a、b，其中，a<b；当f-sl>δ时，评估得到取药机器人在执行某作业变更节点时呈现的状态变更程度值η=a×f1×(f/t)；当f-sl<δ时，评估得到取药机器人在执行某作业变更节点时呈现的状态变更程度值η=b×f1×(f/t)；

18、在前述步骤中得到了线段l，因为线段l的长度sl为存储位置坐标[a(pi),b(pi)]与存储位置坐标[a(pi+1),b(pi+1)]之间的最短直线距离，即最短路程，当f-sl>δ时，意味着取药机器人实际场景下并没有沿着该线段l的路径移动，且实际移动的路程f与sl之间的偏差较大，说明按照最短直线距离的方向完成从存储位置坐标[a(pi),b(pi)]到存储位置坐标[a(pi+1),b(pi+1)]的直接转移，从取药机器人的角度来说，存在受性能限制的可能性较大，即该作业变更节点从实际执行来说，存在执行难度较大的可能性是比较高的；当f-sl<δ时，意味着取药机器人实际场景下是沿着该线段l或者与该线段l从路程来说相近的路径移动的，说明按照最短直线距离的方向或者是近似最短直线距离的方向完成从存储位置坐标[a(pi),b(pi)]到存储位置坐标[a(pi+1),b(pi+1)]的直接转移，从取药机器人的角度来说，存在受性能限制的可能性较小，即该作业变更节点从实际执行来说，存在执行难度较大的可能性是比较小的。

19、优选的，步骤s5包括：

20、步骤s5-1：按时间先后顺序梳理在作业评估区间内各作业时段的分布，捕捉每相邻两个作业时段之间的间隔时长，计算得到所有作业时段之间的平均间隔时长tw，获取作业评估区间涵盖的总时长tq；

21、tw越小，说明出药控制平台在该作业评估区间内作业越频繁，处于持续运行状态的时长越长，tq越小，说明当前新增的故障报错记录与时间上接近的历史故障报错记录之间的间隔时长越短，说明该出药控制平台出现故障报错的频率较高；m/n越高，说明出药控制平台在该作业评估区间内执行难度较大的作业变更节点的频率越高；

22、步骤s5-2：累计相应的状态变更程度值η大于程度阈值的作业变更节点的总数m，累计取药机器人在作业评估区间内执行的作业变更节点的总数n；

23、步骤s5-3：计算出药控制平台在作业评估区间呈现的作业性能指数φ=1/tw×1/tq×(m/n)。

24、为更好的实现上述方法，还提出了一种自动化发药管理系统，系统包括自动化发药信息采集模块、三维图像信息分布梳理模块、状态变更程度值评估管理模块、作业性能指数评估管理模块、预警提示管理模块；

25、自动化发药信息采集模块，用于每当从出药控制平台的运行日志中捕捉到新增一条故障报错记录，触发对出药控制平台进行作业评估区间的提取，并在作业评估区间内对出药控制平台处于持续作业状态下的各作业时段进行提取；汇集出药控制平台在各作业时段内，按时间先后顺序生成的出药记录，得到出药控制平台的取药机器人在各作业时段内完成的作业清单，其中，作业清单中的一条作业记录对应一种药品，每相邻两条作业记录构成取药机器人的一个作业变更节点；

26、三维图像信息分布梳理模块，用于对智能药品存储柜进行仿真模拟，建立智能药品存储柜的三维图像模型，依次获取在作业清单内每一条作业记录中相应药品的存储位置坐标；

27、状态变更程度值评估管理模块，用于根据构成每一作业变更节点的存储位置坐标在三维图像模型中呈现的分布情况，对每一作业变更节点计算状态变更系数，并结合取药机器人对每一作业变更节点的实际执行情况，对取药机器人在执行每一作业变更节点时呈现的状态变更程度值进行评估；

28、作业性能指数评估管理模块，用于梳理在作业评估区间内所呈现的作业时段的间隔分布情况，以及在各作业时段内相应状态变更程度值大于阈值的作业变更节点的频率分布情况，评估出药控制平台在作业评估区间呈现的作业性能指数；

29、预警提示管理模块，用于当出药控制平台在作业评估区间呈现的作业性能指数大于指数阈值时，向管理人员反馈异常，提示管理人员需对出药控制平台展开性能检测。

30、优选的，状态变更程度值评估管理模块包括状态变更系数计算单元、状态变更程度值计算单元；

31、状态变更系数计算单元，用于根据构成每一作业变更节点的存储位置坐标在三维图像模型中呈现的分布情况，对每一作业变更节点计算状态变更系数；

32、状态变更程度值计算单元，用于梳理取药机器人对每一作业变更节点的实际执行情况，结合状态变更系数对取药机器人在执行每一作业变更节点时呈现的状态变更程度值进行评估。

33、优选的，作业性能指数评估管理模块包括分布信息梳理单元、作业性能指数计算单元；

34、分布信息梳理单元，用于梳理在作业评估区间内所呈现的作业时段的间隔分布情况，以及在各作业时段内相应状态变更程度值大于阈值的作业变更节点的频率分布情况

35、作业性能指数计算单元，用于对出药控制平台计算在作业评估区间呈现的作业性能指数。

36、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明实现在每捕捉到一条新增故障报错记录后，触发对出药控制平台在相应作业评估区间的时间范围内出现新增故障报错记录，判断是否是由于性能下降所导致，而判断分析的方式则是通过梳理出药控制平台的取药机器人在该作业评估区间内的持续作业分布情况以及相应执行难度较大的作业变更节点的频率分布情况，最终实现对出药控制平台在作业评估区间呈现的作业性能指数进行评估，本发明能有效地实现对由于出药控制平台长时间运转所导致出现的老化或者损坏的现象进行及时监测，及时发现并处理出药控制平台出现性能下降的情况，保证门诊部门的正常运转。