论文——储药槽的设计

《论文——储药槽的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、储药槽的设计一、摘要通过分析储药柜的设计和使用要求，本文对储药柜的结构以及储药槽的规格进行了设计，主要解决了以下几个问题：1.为避免推送药盒时出现并排重叠、侧翻和水平旋转的情况，分析出储药槽的宽度必须小于其中最小药盒宽度的2倍，也必须小于其中药盒的最小长宽对角线长度和最小高宽对角线长度；2.在考虑应留间隙的前提下，利用matlab程序逐步推导，设计出竖向隔板间距类型（即储药槽宽度类型）最少的方案：5种类型分别为19mm,31mm,39mm,50mm,60mm；3.在类型最少方案的基础上，采用逐步分裂的迭代算法，将可获得大幅宽度冗余降低率的竖向隔板间距类型进行拆分，以增加间距类型并减少总宽度冗

2、余，计算出不同间距类型数量下的总宽度冗余值，并给出合理的竖向隔板间距类型数量为12种，其对应的宽度分别为19，22，24，25，28，31，35，39，45，50，55，60（单位mm）。此外，也给出了每种类型对应的药品编号；4.进一步考虑平面冗余，采用逐步分裂的迭代算法，将可获得大幅平面冗余降低率的横向隔板间距类型进行拆分，以增加间距类型并减少总平面冗余，计算出合理的横向隔板间距类型数量为13种，其对应的宽度分别为42，48，53，63，68，72，76，80，84，88，96，104，129（单位mm）；5.根据药品的需求量计算出每种药品所需的储药槽个数，并利用matlab程序实现穷举，

3、给出储药槽在储药柜中的摆放方案，计算出最少需要的储药柜数量为2个。此外，本文方法还能给出具体的摆放情况，即输出每个储药柜中每一排药品的编号及其储药槽数量。关键词：储药柜，宽度冗余，平面冗余，matlab31二、问题重述目前，自动发药系统正在我国医院推广使用，它主要用来解决现在西药房管理混乱问题，例如药房日处理处方量大，药师工作时间长、取药易出错等。其中，储药柜的作用十分重要，它必须将药品集中摆放，能顺利推送，便于取药和放药。同时，储药柜的体积和数量还不能过多，影响系统的运行和购置成本。基于上述要求，储药柜中的储药槽必须精心设计和使用：为保证药品分拣的准确率，防止发药错误，一个储药槽内只能摆放

4、同一种药品；为保证药品在储药槽内顺利出入，要求药盒与两侧竖向隔板之间、与上下两层横向隔板之间应留2mm的间隙；药盒在储药槽内推送过程中不会出现并排重叠、侧翻或水平旋转。为了设计出合理的储药柜，必须解决以下几个问题：1.在忽略储药槽横向和竖向隔板厚度的前提下，根据所给的药盒规格，设计出竖向隔板间距类型最少的储药柜方案，给出相应类型的数量和每种类型所对应的药盒规格。2.为有效地减少宽度冗余，需适当增加竖向隔板间距类型的数量，但这也会增加储药柜的加工成本，降低储药槽的适应能力。因此，需要设计出合理的竖向隔板间距类型的数量，使总宽度冗余尽可能小，同时类型数量也尽可能少。3.进一步考虑平面冗余的计算，

5、根据前述问题的结果，确定合理的储药柜横向隔板间距的类型数量，使得储药柜的总平面冗余量尽可能地小，且横向隔板间距的类型数量也尽可能地少。4.根据每一种药品编号对应的最大日需求量，计算出每一种药品所需要的储药槽个数，并将所有药品的储药槽摆放到储药柜中以满足药房储药的需求。同时，根据单个储药柜的规格，计算最少需要多少个储药柜。31三、问题的分析本题的主要问题是设计储药柜的储药槽，使得槽内的药盒能够顺利推送并不会发生并排重叠、侧翻和水平旋转，这需要根据附件所给的药盒规格，设计出符合要求的储药槽宽度和高度。参考在互联网上收索到的自动送药机及其储药柜，如图3.1和图3.2所示，可以得出药品在储药槽中一般

6、是侧面摆放，将高和宽的一面朝外，使得所需储药槽的宽度最小。此外，图中所示没有竖向支撑板影响储药槽的放置，这点与题目所给的图不同，本文将参照图3.1和图3.2的实际情况求解，忽略竖向支撑板，简化问题。图3.1自动送药机的储药柜图3.2自动送药机的储药柜对于问题1，31可采用matlab程序从最小宽度规格的药盒开始，分段设置储药槽宽度及其对应的药盒规格，使药槽能装最多的药盒并避免药盒的并排重叠、侧翻和水平旋转。问题2引入了宽度冗余的概念，宽度冗余会随着储药槽宽度类型增加而降低，随着类型的减少而提高。为了在宽度冗余和类型数量之间寻找合理点，需要计算每种类型数量下的宽度冗余值，并绘制变化曲线，通过曲

7、线寻找合理的类型数量。问题3则进一步引入了平面冗余的概念，这需要利用问题2的结论，在确定所有药品储药槽宽度及其类型的基础上，计算出每种高度类型下的平面冗余值，并寻找合理的类型数量。问题3的优化目标虽然变为了平面冗余值，但其解题方法与问题2相似。在问题4中，需要根据储药柜的规格尺寸，将所有药品所需的储药槽放入储药柜，并确定储药柜的最小数量。由于问题2和3的目标是使得总平面冗余尽可能小，这与储药槽占储药柜空间尽可