图书馆取书机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人技术，尤其涉及一种图书馆取书机器人。
【背景技术】
[0002]图书馆每天的图书借阅量大，图书识别和取书等作业需要花费大量的人力。而利用机器人技术实现自动识别与取书，不仅能够减轻图书馆管理员的劳动强度，还能提高工作效率，因此需要一种图书馆机器人，能够实现在无需人工干预的情况下，在图书馆实现自动借书功能。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，提供一种图书馆取书机器人，使其能够实现自动取书功能。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种图书馆取书机器人，包括了行走装置、设置在行走装置上的控制器，固定在行走装置上方的升降机构、与升降机构连接的存书架，固定在存书架上的CCD摄像头、固定在升降机构上与存书架对称放置的配重块、位于升降机构上方的机械手臂，固定在机械手臂末端的夹书板。
[0005]在本发明所述的图书馆取书机器人中，所述行走装置上设有循线传感器，行走装置上还设有行动的轮子以及控制轮子的电机。
[0006]在本发明所述的图书馆取书机器人中，述控制器控制行走装置与机械手臂部分的电机转动，控制摄像头的操作，控制器由蓄电池供能。
[0007]在本发明所述的图书馆取书机器人中，所所述升降机构由两组剪叉机构组成，剪叉机构平行设置，剪叉机构下方有一个固定平台，剪叉机构上方有一个升降平台。
[0008]在本发明所述的图书馆取书机器人中，所述存书架固定在升降平台上，存书架上设置有一个CXD摄像头，在升降平台上与存书架对称的位置设有配重块。
[0009]实施本发明所述的图书馆取书机器人，具有以下有益效果:行走装置能够实现机器人绕固定轨迹行走，使机器人围绕图书馆书架作业，升降机构使用剪叉机构进行升降，能够实现机械手臂对书架不同高度的位置进行作业。机械手臂能够抓取并移动图书至存书架中。
[0010]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0011]图1是本发明所述图书馆取书机器人的立体图；
图2是本发明所述图书馆取书机器人的行走装置和升降机构的立体图；
图3是本发明所述图书馆取书机器人的机械手臂立体图。
【具体实施方式】
[0012]如图1、2、3所示，在本发明所述图书馆取书机器人的优选实例中，包括了行走装置4，设置在行走装置前方的循线传感器10，设置在行走装置4上的控制器5，固定在行走装置4上方的升降机构，升降机构底部为固定平台7，与固定平台7连接的剪叉机构8，与剪叉机构8的顶部连接的升降平台9，与一侧升降平台9 一侧连接存书架2，与升降平台9另一侧连接的配重块3，固定在存书，2上的CXD摄像头1，升降平台9上方的机械手臂11、12、13，固定在机械手臂11、12、13末端的夹书板14。
[0013]具体的，可围绕书架设置一个环形的黑色轨迹。所述控制器5设置在行走装置4上，通过行走装置4前方的循线传感器10感应行走装置4是否沿着黑色轨迹行走，随时校正轨迹。
[0014]在本优选实例，所述剪叉机构8由控制器5控制，当目标图书的高度高于机械手臂的高度时，控制剪叉机构8收缩带动升降平台9上升；当目标图书的高度低于机械手臂的高度时，则控制剪叉机构8扩张带动升降平台9下降。
[0015]控制器5中带有射频功能，当识别到图书所在的大概高度位置后，控制机械手臂到达相应的位置，此时存书架2前方的CXD摄像头I开始识别图书的具体位置，随着摄像头的识别，行走装置4缓慢移动位置，靠近目标图书。
[0016]具体的，图书书脊贴有二维码标签，所述CXD摄像头I扫到图书的二维码时得到具体的图书信息，通过控制器中预存的待取的图书信息相比较，若扫描到的图书信息与待取图书信息一致，则行走装置4停止运动，机械手臂在舵机12的控制下，运动到CCD摄像头I正对的图书位置处。
[0017]在本优选实例中，图书后方与书架留有一定空隙。当进行取书动作时，所述夹书板14将目标图书后推至目标图书与书架的空隙被填满的位置，然后张开夹书板14，直至夹书板14外侧贴住目标图书两侧的图书，夹书板14两侧的压力传感器感受到的压力大小一致，此时机械臂14向书架内伸，机械手13将目标图书夹住，夹书板14内侧有摩擦硅胶将目标图书固定，然后机械臂14向后收回，带动目标图书从书架中拉出，直至移出书架，落入存书架2中，完成取书动作。
[0018]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种图书馆取书机器人，包括了行走装置、设置在行走装置上的控制器，固定在行走装置上方的升降机构、与升降机构连接的存书架，固定在存书架上的CCD摄像头、固定在升降机构上与存书架对称放置的配重块、位于升降机构上方的机械手臂，固定在机械手臂末端的夹书板。
2.根据权利要求1所述的图书馆取书机器人，其特征在于，所述行走装置上设有循线传感器，行走装置上还设有行动的轮子以及控制轮子的电机。
3.根据权利要求1所述的图书馆取书机器人，其特征在于，所述控制器控制行走装置与机械手臂部分的电机转动，控制摄像头的操作，控制器由蓄电池供能。
4.根据权利要求1所述的图书馆取书机器人，其特征在于，所述升降机构由两组剪叉机构组成，剪叉机构平行设置，剪叉机构下方有一个固定平台，剪叉机构上方有一个升降平台。
5.根据权利要求1所述的图书馆取书机器人，其特征在于，所述存书架固定在升降平台上，存书架上设置有一个CXD摄像头，在升降平台上与存书架对称的位置设有配重块。
6.根据权利要求1所述的图书馆取书机器人，其特征在于，所述机械手臂由机械手与机械臂组成，机械臂由舵机和支架组成，机械手由舵机旋转控制张合，机械手末端设有一对夹书板，夹书板内侧设有摩擦硅胶，夹书板外侧设有压力传感器。
【专利摘要】本发明涉及一种图书馆取书机器人，包括了行走装置、设置在行走装置上的控制器，固定在行走装置上方的升降机构、与升降机构连接的存书架，固定在存书架上的CCD摄像头、固定在升降机构上与存书架对称放置的配重块、位于升降机构上方的机械手臂，固定在机械手臂末端的夹书板，用于在图书馆中实现从书架上自动取书功能。
【IPC分类】B25J13-08, B25J19-00, B25J5-00
【公开号】CN104552230
【申请号】CN201310497103
【发明人】陈尚友, 陈守安, 林远平, 王进戈, 钱俊宏, 羊毅, 朱平平
【申请人】西华大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月22日