行程自动识别方法、自动识别混药控制方法及控制系统与流程

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种行程自动识别方法、自动识别混药控制方法及控制系统。

背景技术：

1、注射器是一种用于医疗领域的设备，旨在提供特定或不特定剂量的药物，而混药注射器是将两种或以上的药物混合在一起进行注射的注射装置。现有技术中，如专利号是cn205672801u，发明创造名称是“一种混合药剂的自动制备装置”的现有技术方案(其示意图如专利附图的第五附图所示，当三通封闭时其两侧注射器可往复混药)中，在发明人知晓的其他混药技术方案中也有采用类似于如附图1所示的方案，在上述技术方案中，其均需要在控制面板中输入各自注射器中的药剂的起点位置(如x和y向的起点位置)和各自注射器的运行距离(如x和y向的运行距离)等，除此之外，其也还需要输入常规混药参数如混药速度(如图1中所示的速度参数)和混药设定次数(如图1中所示的设定次数)或如专利的第五张附图中所示的推拉次数等，而附图1中的运行距离l,该l即为待混合药剂量在注射器(当注射器规格是既定或确定规格时)内所占用的长度参数，此时需要对该药剂长度参数及注射器内药剂的长度参数对应的起点位置参数进行测量并输入至控制面板中，而x向和y向的运行距离，也即待混合药剂量在注射器内所占用的长度参数。

2、综上可以看出，现有技术需要采用输入参数的方式，对待混合药剂的药剂体积或待混药剂在注射器内的长度参数、对待混合过程中各活塞杆的推拉距离，也即运行距离(或者对待混合药剂所对应的推拉行程而非注射器活塞杆的总行程)等进行测量并输入参数后，才能进行下一步的操作，如由控制器接收到上述输入参数，再控制注射器的相应模块进行直接输出式的驱动混药。

3、目前，该类需要多次输入待混合药剂参数(尤其是待混合药剂的容积在注射器上的长度测量参数)的方案，对于某些缺乏待混合药剂量参数(特别是特定规格或规定规格注射器内盛装的待混药剂的长度参数)，或，无测量工具对待混合药剂参数进行测量，或，待混合药剂参数不确定且无法测量出来时的情况，该种混合药剂的自动制备装置和系统方法方案便无法使用；即便自动混药装置也同时地购采有相应的测量工具对待混合药剂进行测量，但每进行一次混药即需要对该次待混合药剂进行容积特别是(待混合药剂的容积在注射器上)长度测量，给每次混药带来了诸多不变。

4、发明人知晓的其他技术方案中，也有采用无需测量待混药剂参数而仅通过所有传感器元件，进行数据获取的方式，该种方式虽然也是一种自动识别混药方式，且该方式因在狭小的空间内，需要安装多个视觉传感器或接触型传感器或其他类型传感器等，不仅增加了成本且也给空间设置带来了障碍(当在有限空间内安装多个传感器时，对其空间设置要求较高)，且传感器作为电气元件也易损害而影响设备稳定性。

5、所以，基于上述现有技术的不便或诸多嗜待解决的问题，现急需一款或一种可以无需输入待混合药剂参数，即可进行自动识别待混药剂量，特别是，无需输入待混合药剂参数即可获取混药行程起点和获取混药推拉行程距离的混药方法和混药装置；即便其只能适用于特定规格或规定规格的注射器(如特定国标5ml或10ml或其他特定规格注射器)，其也可极大提高其操作的便利性，从而省却每次对待混合药剂的容积参数特别是长度参数(容积参数包括截面积，在特定截面积下的长度参数等)测量和长度及起始位置或位置参数输入(尤其是可省却参数测量环节的工作)环节。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明的一个目的是提供一种行程自动识别方法、自动识别混药控制方法及控制系统。

2、本发明自动混药装置的剂量行程自动识别方法如下：

3、该行程自动识别方法适用于自动混药装置，且该方法适用于单侧注射器容积足以容纳待混合药剂总量，所述自动混药装置包括相连通的注射器单元，其一般是经由接头或接管等相连通的注射器单元，还包括总控模块和由总控模块控制的驱动装置，所述驱动装置包括电机和与电机连接的推杆，所述推杆设置于注射器单元的两端，且注射器单元固设置于两侧推杆的对称中心，所述推杆经由电机的正反转驱动而前移或后退，推杆由电机驱动而靠近注射器单元的活塞杆并在接触到活塞杆后推动活塞杆往复移动地混药，剂量行程自动识别方法包括如下步骤：

4、s1，总控模块记录或获取注射器活塞杆未装载待混药剂或者活塞杆均推到底时的注射器单元的活塞杆间距、总控模块获取或记录电机尚未驱使推杆移动前的双侧推杆的位置；

5、s2，总控模块驱动双侧电机同速同时的转动，从而驱动各侧推杆同速同时地朝向靠近已装载有待混药剂的注射器单元移动；

6、s3，当双侧的推杆同时或不同时地，但均接触到各自侧的注射器活塞杆时，各自侧电机的转速同时下降，其转速下降主要是各自相对方向的阻力迅速增大所致，经由各自侧电机转速同时下降的信号，总控模块对此信号予以记录，总控模块同时记录此时两推杆的位置或注射器单元的两侧活塞杆的端部位置，并记录此时两推杆的间距或注射器单元活塞杆的间距，因两侧注射器活塞杆均接触推杆，所以此时两推杆的间距即为注射器单元的两侧活塞杆的端部间距，此时两推杆的位置也即注射器单元的两侧活塞杆的端部位置；

7、s4，总控模块获取推杆往复移动混药的单侧行程：

8、s5，总控模块获取由s4所获取的推杆单侧行程后，由该单侧行程和s3中总控模块记录的注射器单元两侧活塞杆的端部位置，从而由该推杆的位置和推杆的单侧行程，而驱动推杆做往复循环移动地进行混药。

9、在本发明自动混药装置的剂量行程自动识别方法的某些或一个实施例中，在s4中，总控模块获取推杆循环往复移动混药的单侧行程包括如下步骤：

10、由s1、s2、s3得出待混药剂总量的长度，并将待混药剂总量长度除以2，即为双侧推杆循环往复移动的单侧行程；其中，

11、待混药剂总量的长度＝s3中的各侧推杆均接触到注射器单元活塞杆时的两侧推杆间距或两侧注射器活塞杆的间距-s1中的总控模块记录或获取的注射器活塞杆未装载待混药剂或者活塞杆均推到底时的注射器单元的活塞杆端部间距；

12、本发明方案中，通过双侧电机在运行一段时间后(某个时点)的同时转速变化，来进行位置推杆记录；且此时双侧电机均接触到了各自侧的活塞杆，从而该双侧电机同时转速变化的时点也是推杆循环往复混药的行程或次数开始的信号。

13、虽然每侧单个注射器内的待混药剂量可能不同，该不同其必然导致有一侧的推杆会首先接触到该侧活塞杆，该接触瞬间也会使得推杆受到一定阻力(因注射器内有待混合药剂)，而导致该侧的电机转速产生短时变化(且一般是受阻时电机转速短时下降，如在数据记录时一般记录为脉冲数下降)，但该电机转速变化只是一侧电机的短暂瞬间变化，此时总控模块对电机速度的变化信号不予理会或者总控模块对该电机速度的变化的信号进行记录但不执行具体操作，只有当对向或称对侧方向的(同时同速)推杆也接触到其相应侧的活塞杆时，此时，由各自侧电机经由推杆所产生的间接传递的对抗阻力使得双侧电机转速同时下降，总控模块才对双侧电机的同时转速下降进行信号标记或记录。

14、本发明方案中，根据双侧(推板的动作由电机驱使)推板因间接阻力对垒而导致各侧电机转速同时下降，此时总控模块开始进行混药行程行程起点的位置记录，并藉此位置记录的信号开始而也获得了待混药剂长度所关联或对应的单侧推杆混药行程。

15、本发明方案中，无需通过外部测量工具，且也无需进行测量工具测量后的数据录入即可获得待混药剂长度，且也获得了各自侧推杆的循环往复混药的行程和获得了该往复混药的行程起点位置，而各侧推杆的行程起点位置一般是相对于注射器单元的中心而对称的。

16、本发明提供了一种自动混药装置的剂量行程自动识别方法：剂量行程自动识别方法适用于自动混药装置，该方法适用于单侧注射器容积不足以容纳待混合药剂总量和单侧注射器容积足以容纳待混合药剂总量，所述自动混药装置包括相连通的注射器单元，还包括总控模块和由总控模块控制的驱动装置，所述驱动装置包括电机和与电机连接的推杆，所述推杆设置于注射器单元的两端，且注射器单元固设置于两侧推杆的对称中心，所述推杆经由电机的正反转驱动而前移或后退，推杆由电机驱动而靠近注射器单元的活塞杆并在接触到活塞杆后推动活塞杆往复移动地混药，剂量行程自动识别方法，包括如下步骤：

17、k1，总控模块记录或获取注射器活塞杆未装载待混药剂且的活塞杆均推到底时的注射器单元的活塞杆的端部间距(也即空载活塞杆两端的间距)、记录或获取单个注射器容积长度(也即单个注射器容积对应的长度参数，其也是各活塞杆的推拉总量程或活塞杆的总行程)、记录或获取注射器活塞杆两侧均满载药剂或者是两侧活塞杆均拉到底的注射器单元的活塞杆端部间距(也即满载活塞杆两端的间距)；总控模块获取或记录电机尚未驱使推杆移动前的双侧推杆的位置；

18、k2，总控模块驱动双侧电机同速同时的正转，从而驱动各侧推杆同速同时地朝向靠近注射器单元移动；

19、k3，当双侧的推杆均同时或不同时地，但均接触到各自侧的注射器活塞杆时，各自侧电机的转速同时下降，总控模块记录此时两推杆的位置或注射器单元的两侧活塞杆的端部位置，并记录两推杆的间距或注射器单元的两活塞杆的端部间距；

20、k4，总控模块判断单侧注射器容积是否足以容纳待混合药剂总体积，并获取推杆循环往复移动混药的单侧行程；

21、k5，总控模块获取由k4所获取的推杆单侧行程后，由该待混药剂单侧推杆行程和k3中总控模块记录的两推杆均接触活塞杆时的两推杆位置，从而由该推杆的位置和推杆的单侧行程，而驱动推杆做往复循环移动地进行混药。

22、k3中因两侧注射器活塞杆均接触到了推杆，所以电机转速同时变化时的两推杆的间距即为注射器单元的两侧活塞杆的外端部间距，两推杆的位置也即注射器单元的两侧活塞杆的端部位置。

23、在本发明自动混药装置的剂量行程自动识别方法之一或某些较佳实施例中,k4步骤中，总控模块判断单侧注射器容积是否足以容纳待混合药剂总量体积，并获取推杆循环往复移动混药的单侧行程的方法为：

24、由k1、k2、k3得出待混药剂总量的长度记录为sq，其中，待混药剂总量的长度sq＝k3中的各侧推杆均接触到注射器单元活塞杆时的两侧推杆间距或两侧注射器活塞杆的端部间距-k1中的总控模块记录或获取的注射器活塞杆未装载待混药剂或者活塞杆均推到底时的注射器单元的活塞杆端部间距；

25、当sq/2大于单个注射器容积长度时，也即单侧注射器容积不足以容纳待混合药剂体积时，双侧推杆循环往复移动混药的单侧行程＝注射器活塞杆两侧均满载药剂或者是两侧活塞杆均拉到底的注射器单元的活塞杆端部间距(也即满载活塞杆两端的端部间距)-sq；

26、当sq/2不大于单个注射器容积长度时，也即单侧注射器容积可容纳待混合药剂体积时，双侧推杆循环往复移动混药的单侧行程＝sq/2。

27、在本发明自动混药装置的剂量行程自动识别方法的某些或一个较佳实施例中，其还包括如下步骤ks6：其自动识别混药控制方法应用于该自动混药装置；

28、ks6，总控模块获取或记录电机尚未驱使推杆移动前的双侧推杆的位置；

29、并在推杆往复循环混药结束后，总控模块驱动推杆回退至未启动前的位置，远离注射器单元的原始未启动位置，以为下一组的注射器单元做混药准备。

30、在本发明还提供了一种基于行程自动识别方法的自动识别混药控制方法，其适用于由双侧电机驱动的自动混药装置，

31、所述推杆经由电机的正反转驱动而前移或后退，推杆由电机驱动而靠近注射器单元的活塞杆并在接触到活塞杆后推动活塞杆往复移动地混药，自动识别混药控制方法包括以下步骤：

32、p1：总控模块获取双侧推杆均接触活塞杆后的待混药剂行程起点位置、推杆循环往复移动混药的单侧行程；

33、p2：当双侧的推杆均同时接触到各自侧的注射器活塞杆时，各自侧电机的转速同时下降，总控模块记录此时两推杆的位置并(将该位置标记或记录为待混药剂行程起点位置)自该待混药剂行程起点位置，驱动任一侧电机反向转动从而该侧推杆反向推移，同时保持另一侧电机的转向不变从而该侧推杆推移方向不变；

34、p3：双侧推杆按照待混药剂单侧行程行进，直至到达该待混药剂单侧行程的终点，停止移动(因该待混药剂单侧行程的长度(也即行程终点)已由总控模块进行记录，所以当双侧推杆按照待混药剂单侧行程行进至行程终点时，由总控模块驱动(实际是总控模块驱动双侧电机停止转动，电机停止转动从而推杆停止推移)双侧推杆自动停止移动)；

35、p4：总控模块驱动到达行程终点的双侧电机分别同时转向，从而推杆同时反向推移前行(即原先正转的电机反转：原先反转的电机正转；)并对电机正反转的换向记录为一次完整混药；(电机转向后推杆的推移方向也反向推移，即推杆也调头，由从远离注射器单元向靠近注射器单元移动，或反向移动；但无论如何掉头或转向，各侧推杆均紧贴注射器单元的活塞杆)；

36、p5：按照上述动作，循环混药。

37、在本发明基于剂量行程自动识别方法的自动识别混药控制方法的某些或一个实施例中，总控模块中还包括对混药循环次数的设定，或，预设混药循环次数，并基于该预设或设定的混药循环次数进行混药，所述循环次数为大于等于1的整数。

38、在本发明本基于剂量行程自动识别方法的自动识别混药控制方法的某些或一个实施例中，总控模块中还包括预设混药速度，并基于预设混合速度进行混药，混药速度一般理解为根据预设的电机转速所转化成的注射器推杆轴向移动的速度。

39、在本发明本基于剂量行程自动识别方法的自动识别混药控制方法的的某些或一个实施例中，还包括如下步骤：

40、总控模块驱动推杆按照预设次数，往复循环混药结束后，总控模块驱动推杆(实际是总控模块指挥电机转动，电机的转动驱使推杆移动)回退至远离注射器单元的原始未启动位置。

41、本发明的自动识别混药控制方法，推杆和活塞杆上无需装设传感器，推杆和活塞杆的位置信息基于电机转速同时变化时由总控模块接收到电机信号，并基于该信号形成下一步的控制动作，所以本发明的方案最大化地减少了传感器的使用。

42、本发明中，推杆和活塞杆的接触都是纯机械接触，也即人可以观测到该接触，但设备或系统内部的总控制器是不知道该接触(推杆和活塞杆接触)的事实，只有两个电机的转速同时变化这一信号出现时，这时电机转速同时变化的信号出现被总控模块捕捉接受记录，才基于该信号形成其他逻辑判断或形成其他动作。

43、在本发明提供了一种自动识别混药的控制系统，基于总控模块实现，该控制系统适用于单侧注射器容器足以或不足以容纳待混合药剂的总体积，其特征在于，包括：

44、数据获取模块，用于获取单个注射器容积长度、待混药剂总量的长度、注射器活塞杆两侧均满载药剂时的活塞杆的间距或两侧活塞杆均拉到底的注射器单元的活塞杆端部间距(也即满载活塞杆两端的间距)、两推杆均接触注射器单元活塞杆时的两推杆位置；

45、判断处理模块，基于装载待混合药剂后注射器单元的活塞杆末端间距及两两活塞杆在初始位置下(未装载待混合药剂)末端之间的长度，判断单个注射器容器是否足以容纳待混合药剂的体积；

46、第一执行模块，被设置为：若单侧注射器容器足以容纳待混合药剂的总体积，则基于推杆往复移动混药的单侧行程＝待混药剂总量的长度/2，并自两推杆均接触注射器单元活塞杆时的两推杆位置起点作为混药位置起点进行混药；

47、第二执行模块，被设置为：若单侧注射器容器不足以容纳待混合药剂的总体积，则根据“推杆往复移动混药的单侧行程＝注射器单元满载药剂(即因满载药剂而导致活塞杆无法被推动)时的注射器单元的活塞杆的间距(注射器单元满载药剂时的注射器单元的活塞杆的间距，也即，注射器活塞杆两侧均满载药剂或两侧活塞杆均拉到底(欲脱离注射器筒体的状态)的注射器单元的活塞杆的间距)-待混药剂总量的长度”的方式，并自两推杆均接触注射器单元活塞杆时的两推杆位置起点作为混药位置起点进行混药。

48、针对活塞杆的推拉，其中由活塞杆向筒体内轴向施力为推，由活塞杆向筒体外轴向施力为拉。

49、在本发明提供了一种自动识别混药的控制系统，基于总控模块实现，该控制系统适用于单侧注射器容器足以容纳待混合药剂的总体积，其特征在于，包括：

50、数据获取模块，用于获取待混药剂总量的长度，和，两推杆均接触注射器单元活塞杆时的两推杆位置；

51、执行模块，被设置为：基于推杆往复移动混药的单侧行程＝待混药剂总量的长度/2，并自两推杆均接触注射器单元活塞杆时的两推杆位置起点作为混药位置起点进行混药。

52、在本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项所述的方法。

53、在本发明提供了一种自动识别混药的控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的方法。

54、本发明由于采用了以上诸技术方案，具有显著的技术效果：

55、本发明行程自动识别方法及自动识别混药控制方法，无需测量和输入待混合药剂参数如待混药剂容积、推拉混药的初始起点位置参数、推拉行程等参数，且也无需在各部件上设置传感器(若设置传感器其必然需要设置信号传输线及电线等，造成实体产品内部走线和布设杂乱)仅经由双侧电机速度的同时变化而进行信号识别记录和位置参数记录，由该信号及信号位置参数和注射器单元参数即可自动识别出待混合药剂的长度参数，并经由该参数得到混药位置起点和混药行程参数并由总控模块控制电机的推杆进行轴向循环往复移动自动混药，从而完成整个混药过程。

56、该方案还大大提高了如下场景的使用便利性：对于需要多次混药，且使用人无需获取每次混合后的混药剂量、而仅需将所有且多次的混合后的药剂进行总计量时的场景。