本发明属于助残机械技术领域，具体涉及一种自动翻书装置及其翻书方法。
背景技术：
书是人类用来纪录一切成就的主要工具，也是人类交融感情，取得知识，传承经验的重要媒介，对人类文明的开展，贡献非常大，人们的生活离不开书。社会的发展使得知识越来越重要，而看书的人也越来越多，但对于一些残疾人而言，对书籍进行翻页十分费力或无法做到。而向他人寻求帮助，不仅会打乱其他人的生活规律，也会使残疾人的自尊受到一定的伤害。因此，设计一种能够帮助残疾人完成翻页工作的自动翻书装置十分重要。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种自动翻书装置及其翻书方法。
本发明自动翻书装置，包括靠板、包括翻页组件和压页组件。所述靠板工作侧面的下边缘固定有支撑条。所述的翻页组件包括翻页横移驱动件、翻页舵机、转轴、滑动架、导轨和翻转吸附件。所述的导轨与靠板的安装侧面固定；滑动架的中部与导轨构成滑动副；滑动架由翻页横移驱动件驱动；转轴支承在滑动架上；转轴由翻页舵机驱动。
所述的翻转吸附件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、伸长轴和吸附块。所述的第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆首尾依次铰接；第三连杆的两端与两根伸长轴的一端分别固定；两根伸长轴的另一端与吸附块的两端分别固定；吸附块上固定有真空吸盘。
所述的翻转吸附件共有两个；两个翻转吸附件内的第一连杆与滑动架的两端分别固定；两个翻转吸附件内第一连杆、第二连杆的铰接轴均为转轴；两个翻转吸附件内的第二连杆均与转轴固定。
所述的压页组件包括限位块、压轮、翻转架、压轴和压页电机。所述的限位块固定在靠板的一端；所述的翻转架与限位块构成转动副；翻转架由压页电机驱动；翻转架上支承有压轴；压轴上固定有压轮。
进一步地，所述的翻页横移驱动件包括翻页横移电机、摇臂和滑动连杆；摇臂的一端与靠板铰接，另一端与滑动连杆的一端铰接；滑动连杆的另一端与滑动架铰接；摇臂由翻页横移电机驱动；
所述的翻页舵机与滑动架固定；翻页舵机的输出轴与转轴的一端固定；
所述的压页电机固定在限位块上；压页电机的输出轴与翻转架固定；
进一步地，所述真空吸盘的进气吸口朝向靠板的安装侧面；真空吸盘的出气口通过气管与真空发生器的进气口连通。
进一步地，两个翻转吸附件内的第三连杆中心轴线与靠板的长度方向平行；两个翻转吸附件内的吸附块均位于两个翻转吸附件内的第三连杆之间。
进一步地，所述的靠板固定在书桌上。书桌其中一个桌脚的一侧固定有下翻页脚踏开关和上翻页脚踏开关。
进一步地，所述的下翻页脚踏开关和上翻页脚踏开关与控制器的两个信号输入端分别相连。所述控制器的两个信号输出接口与翻页横移电机、翻页舵机的控制接口分别相连。控制器固定在书桌桌板的底部。
进一步地，所述压轮的侧面上设置有多个压紧凸块；压轮采用橡胶材料。
该自动翻书装置的翻书方法具体如下：
步骤一、使用者将待读书籍放置到靠板上，且使得待读书籍的下边缘与支撑条接触，远离书脊的边缘与限位块接触。压页电机正转，压轮压住待读书籍。
步骤二、若上翻页脚踏开关及下翻页脚踏开关均未被踩踏，则等待；若上翻页脚踏开关或下翻页脚踏开关被踩踏，则进入步骤三。
步骤三、若下翻页脚踏开关被踩踏一次，则执行步骤四、五和六；若上翻页脚踏开关被踩踏一次，则进入步骤七、八和九。
步骤四、压页电机反转，压轮松开待读书籍；翻页舵机转动，翻页横移驱动件运动，使得两个翻转吸附件上的真空吸盘与待读书籍靠近压页组件的那一侧接触，第二连杆连接第三连杆的那端倾斜朝向靠近压页组件的一侧。
步骤五、两个翻转吸附件上的真空吸盘吸住待读书籍需要被翻转的一页；翻页舵机转动，带动待读书籍需要被翻转的一页向远离压页组件的那一侧翻转。
步骤六、待读书籍需要被翻转的一页完成翻转后，翻页横移驱动件运动，使得两个翻转吸附件上的真空吸盘与待读书籍分离；压页电机正转，压轮压住待读书籍；进入步骤三。
步骤七、翻页舵机转动，翻页横移驱动件运动，使得两个翻转吸附件上的真空吸盘与待读书籍远离压页组件的那一侧接触，第二连杆连接第三连杆的那端倾斜朝向远离压页组件的一侧。
步骤八、压页电机反转，压轮松开待读书籍；两个翻转吸附件上的真空吸盘吸住待读书籍需要被翻转的一页；翻页舵机转动，带动待读书籍需要被翻转的一页向靠近压页组件的那一侧翻转。
步骤九、待读书籍需要被翻转的一页完成翻转后，翻页横移驱动件运动，使得两个翻转吸附件上的真空吸盘与待读书籍分离；压页电机正转，压轮压住待读书籍；进入步骤三。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明通过真空吸附的原理进行翻书操作，避免了翻书过程中书籍被损坏的情况发生。
2、本发明的翻书机构在翻书后，将与待读书籍分离，避免遮挡到使用者阅读的视线。
3、本发明的压页机构能够在非翻书状态下将书籍压紧，保证了书籍固定的可靠性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中翻页组件的立体图；
图3为本发明中压页组件的立体图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，自动翻书装置，包括靠板1、翻页组件2和压页组件3。靠板1工作侧面的下边缘固定有支撑条4。翻页组件2包括翻页横移电机、翻页舵机2-6、摇臂2-1、转轴2-2、滑动连杆2-3、滑动架2-4、导轨2-5和翻转吸附件。导轨2-5与靠板1的安装侧面(工作侧面的背侧)固定，且沿靠板的长度方向设置。滑动架2-4的中部与导轨2-5构成滑动副。转轴2-2支承在滑动架2-4上。摇臂2-1的一端与靠板1铰接，另一端与滑动连杆2-3的一端铰接。滑动连杆2-3的另一端与滑动架2-4铰接。摇臂2-1由翻页横移电机驱动。翻页舵机2-6与滑动架2-4固定。翻页舵机2-6的输出轴与转轴2-2的一端固定。
翻转吸附件包括第一连杆2-7、第二连杆2-8、第三连杆2-9、第四连杆2-10、伸长轴2-11和吸附块2-12。第一连杆2-7、第二连杆2-8、第三连杆2-9、第四连杆2-10首尾依次铰接成平行四边形机构。第一连杆2-7与第三连杆2-9的长度相等。第二连杆2-8与第四连杆2-10的长度相等。第三连杆2-9的两端与两根伸长轴2-11的一端分别固定。两根伸长轴2-11的另一端与吸附块2-12的两端分别固定。其中一根伸长轴2-11为第二连杆2-8、第三连杆2-9的铰接轴。另一根伸长轴2-11为第三连杆2-9、第四连杆2-10的铰接轴。吸附块2-12上固定有真空吸盘。真空吸盘的进气吸口朝向靠板1的安装侧面。真空吸盘的出气口通过气管与真空发生器的进气口连通。当真空发生器启动时，真空吸盘的进气吸口将产生用于吸附书页的负压。
翻转吸附件共有两个。两个翻转吸附件内的第一连杆2-7与滑动架2-4的两端分别固定。两个翻转吸附件内第一连杆2-7、第二连杆2-8的铰接轴均为转轴2-2。两个翻转吸附件内的第二连杆2-8均与转轴2-2固定。当转轴2-2转动时，两个翻转吸附件内的第二连杆2-8同步转动。两个翻转吸附件内的第三连杆2-9中心轴线与靠板1的长度方向平行。两个翻转吸附件内的吸附块2-12均位于两个翻转吸附件内的第三连杆2-9之间。
如图1和3所示，压页组件3包括限位块3-1、压轮3-2、翻转架3-3、压轴3-4和压页电机。限位块3-1固定在靠板1的一端。翻转架3-3与限位块3-1构成转动副。压页电机固定在限位块3-1上。压页电机的输出轴与翻转架3-3固定。翻转架3-3上支承有压轴3-4。压轴3-4的轴线与压页电机输出轴的轴线不重合。压轴3-4的两端均固定有压轮3-2。压轮3-2的侧面上设置有多个用于压紧书本的压紧凸块。压轮3-2采用橡胶材料。
靠板1固定在书桌上。书桌其中一个桌脚的一侧固定有下翻页脚踏开关和上翻页脚踏开关。下翻页脚踏开关和上翻页脚踏开关与控制器的两个信号输入端分别相连。控制器的两个信号输出接口与翻页横移电机、翻页舵机的控制接口分别相连。下翻页脚踏开关和上翻页脚踏开关分别用于控制翻向下一页、翻向上一页。
该自动翻书装置的翻书方法具体如下：
步骤一、使用者将待读书籍放置到靠板上，且使得待读书籍的下边缘与支撑条4接触，远离书脊的边缘与限位块接触。压页电机正转，压轮3-2压住待读书籍。
步骤二、若未上翻页脚踏开关及下翻页脚踏开关均未被踩踏，则等待(使用者正在阅读，不继续执行任何动作)。若上翻页脚踏开关或下翻页脚踏开关被踩踏，则进入步骤三。
步骤三、若下翻页脚踏开关被踩踏一次，则执行步骤四、五和六；若上翻页脚踏开关被踩踏一次，则进入步骤七、八和九。
步骤四、压页电机反转，压轮3-2松开待读书籍。翻页舵机2-6及翻页横移电机均转动，使得两个翻转吸附件上的真空吸盘与待读书籍靠近压页组件3的那一侧接触，第二连杆2-8连接第三连杆2-9的那端倾斜朝向靠近压页组件3的一侧。
步骤五、真空发生器启动，两个翻转吸附件上的真空吸盘吸住待读书籍需要被翻转的一页。翻页舵机2-6转动，带动待读书籍需要被翻转的一页向远离压页组件3的那一侧翻转。
步骤六、待读书籍需要被翻转的一页完成翻转后，真空发生器关闭，翻页横移电机转动，使得两个翻转吸附件上的真空吸盘与待读书籍分离。压页电机正转，压轮3-2压住待读书籍。进入步骤三。
步骤七、翻页舵机2-6及翻页横移电机均转动，使得两个翻转吸附件上的真空吸盘与待读书籍远离压页组件3的那一侧接触，第二连杆2-8连接第三连杆2-9的那端倾斜朝向远离压页组件3的一侧。
步骤八、压页电机反转，压轮3-2松开待读书籍。真空发生器启动，两个翻转吸附件上的真空吸盘吸住待读书籍需要被翻转的一页。翻页舵机2-6转动，带动待读书籍需要被翻转的一页向靠近压页组件3的那一侧翻转。
步骤九、待读书籍需要被翻转的一页完成翻转后，真空发生器关闭，翻页横移电机转动，使得两个翻转吸附件上的真空吸盘与待读书籍分离。压页电机正转，压轮3-2压住待读书籍。进入步骤三。