一种用于取书的机械臂的制作方法

本发明涉及图书馆辅助工具技术领域，特别涉及一种用于取书的机械臂。

背景技术

随着现代图书馆藏书量的不断增加，社会经济的快速发展，人们对知识的渴求越来越高，范围越来越广，读者借阅相应书籍方式还比较传统，大多数读者自身前往图书馆查询，到相应书籍存放处找到然后借阅，然而当存放书架很高时或者借阅人员是残疾人员、老人、孕妇等行动不便人员时，就需要一种方便身高不高或行动不便人员使用的自动取书装置。

技术实现要素：

本发明目的在于：针对上述存在的问题，为方便身高不高或行动不便人员自动取书，本发明提出一种能自动取书的机械臂。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于取书的机械臂，包括三维运动装置和取放装置，所述三维运动装置包括底座，所述底座下端设有车轮，所述底座上端中心处设有第一支架，所述第一支架上端部设有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴设有第二支架，所述第二支架的另一端部设有第二伺服电机，所述第二伺服电机输出轴设有第三支架，所述第三支架的另一端部设有第三伺服电机，所述第三伺服电机输出轴设有第四支架；所述取放装置包括支撑座、第五支架、第六支架和第四伺服电机，所述支撑座底部与第四支架连接，所述支撑座底部一侧设有u型放置架，所述支撑座上部在u型放置架相邻两侧设有电机存放腔和橡胶滚轮存放腔，所述电机存放腔内设有第五伺服电机，所述第五伺服电机输出轴上设有橡胶滚轮，所述橡胶滚轮置于所橡胶滚轮存放腔，所述支撑座上部在u型放置架这一侧设有通孔，所述第五支架置于通孔内，所述第五支架端部设有第四伺服电机，所述第四伺服电机输出轴设有第六支架。

优选的，所述u型放置架由左挡板、右挡板、底挡板和后挡板合围而成。

优选的，还包括电机箱，所述第五伺服电机置于电机箱内，所述电机箱的内侧壁上设有与测壁垂直的弹簧，所述弹簧另一端连接隔板，所述电机箱的内侧壁上且与弹簧相对的位置设有限位螺母，所述限位螺母另一端连接在隔板上。

优选的所述支撑座上部设有螺纹孔且所述螺纹孔与u型放置架相对设置，螺纹孔的数量至少为两个。

优选的，所述通孔内设有套筒。

优选的，所述两侧的橡胶滚轮处于同一水平面上，所述橡胶滚轮侧面的对称面与通孔的中轴线是同一水平上。

优选的，所述第五支架远离第六支架的一端设有限位钉。

与现有技术相比，本发明所产生的有益效果：

车轮带动机械臂在水平面上运动，第一伺服电机带动第二支架，第二伺服电机带动第三支架，第三伺服电机带动第四支架，三维运动装置带动机械臂在一定高度范围内运动，在摄像头的指引下，带动u型放置架的底挡板与书架底部平行，u型放置架的第一挡板和第二挡板处于待取书本两侧，取放装置上的电机带动橡胶滚轮，在橡胶滚轮的旋转挤压下带动第五支架向前运动，第五支架端部设有的第四伺服电机带动第六支架旋转到竖直方向上，橡胶滚轮反方向旋转带动第五支架收缩运动，第六支架带动书本进入到u型放置架上，完成拿取书本动作，实现自动取书。

附图说明

图1是本发明的支撑座结构示意图；

图2是本发明的取放装置结构示意图；

图3是本发明的机械臂结构示意图；

图4是本发明的图2中第五支架的连接示意图；

图5是本发明的图2第五伺服电机的接示意图；

图中，1-车轮；2-底座；3-第一支架；301-第一伺服电机；4-第二支架；401-第二伺服电机；5-第三支架；501-第三伺服电机；6-第四支架；7-支撑座；701-电机存放腔；702-螺纹孔；703-橡胶滚轮存放腔；704-通孔；705-第一挡板；706-第二挡板；707-底挡板；708-第三挡板；8-第五支架；801-第四伺服电机；9-第六支架；10-套筒；11-橡胶滚轮；12-第五伺服电机；13-电机箱；1301-隔板；1302-弹簧；1303-限位螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1-5所示，一种用于取书的机械臂，包括三维运动装置和取放装置，所述三维运动装置包括底座2，所述底座2下端设有车轮1，车轮1带动底座2在水平面上实现全方位移动；所述底座2上端中心处设有第一支架3，所述第一支架3端部设有第一伺服电机301，所述第一伺服电机301输出轴设有第二支架4，所述第二支架4端部设有第二伺服电机401，所述第二伺服电机401输出轴设有第三支架5，所述第三支架5端部设有第三伺服电机501，所述第三伺服电机501输出轴设有第四支架6，第一伺服电机带动第二支架，第二伺服电机带动第三支架，第三伺服电机带动第四支架，该三维运动装置模拟人的手臂构造，三维运动装置带动机械臂在一定高度范围内运动。所述取放装置包括支撑座7、第五支架8、第六支架9和第四伺服电机801，所述支撑座7底部与第四支架6连接，所述支撑座7底部一侧设有u型放置架，所述支撑座7上部在u型放置架相邻两侧设有电机存放腔701和橡胶滚轮11口703，所述电机存放腔701内设有第五伺服电机12，所述第五伺服电机12输出轴上设有橡胶滚轮11，所述橡胶滚轮11置于所橡胶滚轮11口703，所述支撑座7上部在u型放置架这一侧设有通孔704，所述第五支架8置于通孔704内，所述第五支架8端部设有第四伺服电机801，所述第四伺服电机801输出轴设有第六支架9。

进一步地，所述u型放置架包括第一挡板705、第二挡板706、底挡板707和第三挡板708。

进一步地，所述第五伺服电机12置于电机箱13内，所述电机箱13一侧的箱壁上设有与箱壁垂直的弹簧1302，所述弹簧1302另一端连接隔板1301，所述电机箱13一侧的箱壁上设有限位螺母1303，所述限位螺母1303另一端连接在隔板1301上，限位螺母1303的设置主要用于调节两侧橡胶滚轮11的间距，当旋紧限位螺母1303时，橡胶滚轮11与第五支架8的挤压力更大，在橡胶滚轮11旋转过程中，橡胶滚轮11与第五支架8的摩擦力更大，或者当需要取下第五支架8时，旋松限位螺母1303，便于拆卸。

进一步地，所述支撑座7上部在u型放置架对侧设有螺纹孔702，螺纹孔702的数量至少为两个，螺纹孔702的作用是为了固定电机箱13而设置，当电机箱13置于电机存放腔701中，螺纹孔702配合的螺栓旋紧电机箱13。

进一步地，所述通孔704内设有套筒10，套筒10的内壁为高耐磨材料，内壁表面光滑，减少第五支架8在通过通孔704的摩擦力，同时楪祈支撑第五支架8的作用。

进一步地，所述两侧的橡胶滚轮11处于同一水平上，所述橡胶滚轮11侧面的对称面与通孔704的中轴线是同一水平上，使得两侧的橡胶滚轮11作用力刚好处于第五支架8的中间，便于更好的传递力。

进一步地，所述第五支架8远离第六支架9的端部设有限位钉，防止第五支架8在运动过程中伸出长度过度。

具体过程如下：

当用书人员需要取用某一本书时，输入待取用的书的信息，控制系统告诉机械臂书本所在位置的信息，机械臂按照存储信息到达待定区域，第一伺服电机带动第二支架，第二伺服电机带动第三支架，第三伺服电机带动第四支架，三维运动装置带动机械臂的取放装置运动到系统放置书本的书架位置，提升机械臂寻找书本位置的效率，机械臂上的第三挡板708上设有摄像头，机械臂上的摄像头对书本上的条形码进行扫描，确定书本具体的所在位置，第三伺服电机带动第四支架，使得底挡板707为水平位置，在摄像头的信号传输下，底挡板707的上端面略低于待取书本的书架底面，书本处于第一挡板705和第二挡板706之间，调整好机械臂的取放装置的状态后，第五支架端部设有的第四伺服电机带动第六支架旋转到水平方向上，便于第六支架顺利通过书本顶端，橡胶滚轮开始旋转，在橡胶滚轮的旋转挤压下带动第五支架向前运动，第五支架端部的摄像头判断是否到达作用位置，当摄像头识别第五支架端部超过书本时，第五支架端部设有的第四伺服电机带动第六支架旋转到竖直方向上，橡胶滚轮反方向旋转带动第五支架收缩运动，第六支架带动书本进入到u型放置架上，完成拿取书本动作，实现自动取书。

如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。