基于WIFI通信的智能图书搬运系统的制作方法

本发明涉及一种基于WIFI通信的智能图书搬运系统，更具体的说，尤其涉及一种可将图书馆中的书籍自动摆放到书架上的基于WIFI通信的智能图书搬运系统。

背景技术：

随着高校藏书的逐年增长以及社会图书馆的不断兴建，图书馆需要投入越来越多的人力物力来保证正常运行。由于图书馆藏书多，管理起来十分费时费力，大多数依靠纯粹的人力进行管理，在图书的搬运、整理过程中需要大量的人力。

读者将借阅后的图书归还后，图书管理员将图书装车，然后将图书运送到相应位置，再由人力将书籍放置到书架上，搬运、放置过程都十分的费力，尤其是将图书举到较高处的书架上时，重复、机械的举高动作会消耗大量体力，这也是图书管理人员最为繁重的工作，导致很多图书管理员或勤工助学人员不堪重负而退出。

技术实现要素：

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于WIFI通信的智能图书搬运系统。

本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统，包括机架、控制电路以及设置于机架上的多个载书装置和多个升降装置，机架底部的前端和后端分别设置有两个驱动轮和两个万向轮，两个驱动轮经不同的驱动电机驱使，载书装置用于放置图书，升降装置用于将图书抬举至不同的高度位置；其特征在于：所述载书装置由承载板、外伸电机、两条外伸齿条、两个外伸齿轮组成，承载板水平设置，机架上设置有对承载板支撑和导向的导轨，两条外伸齿条固定于承载板的下表面上，外伸电机固定于机架上，外伸电机的输出轴上固定有驱动轴，两个外伸齿轮固定于驱动轴上并分别与两外伸齿条相啮合；

所述升降装置设置于机架的外侧，由升降电机、铰链和升降板组成，升降板位于承载板的外侧并成水平状态，升降电机的输出轴上固定有竖直朝上的丝杠，铰链的底部固定有与丝杠相配合的螺母，铰链的上端铰接于升降板的下表面上；铰链底端两侧固定有水平的外伸轴，机架上固定有限制外伸轴沿竖直方向移动的导向条。

本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统，所述承载板和升降板上均设置有推书装置，承载板、升降板上表面的中央均开设有凹槽，推书装置由推书电机、推书齿条和两推书板组成，推书齿条固定于凹槽中，两推书板平行设置，推书电机固定于两推书板之间，推书电机的输出轴上固定有与推书齿条相啮合的推书齿轮。

本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统，所述控制电路由微控制器及与其相连接的光电开关、按键模块和WiFi通信模块组成，光电开关的数量为3个，3个光电开关间隔设置于机架的底部，微控制器通过WiFi通信模块与智能手机相通信，以实现对存放车运行路径的控制；微控制器的输出端与驱动电机、外伸电机、推书电机和升降电机均相连接，以便对电机的运行状态进行控制。

本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统，所述升降板的外侧设置有对图书进行限位和导向的栏杆，升降板的底部固定有安装座，铰链的顶端铰接于安装座上；支架的底部固定有对升降电机进行承载的支撑板。

本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统，所述载书装置的数量为4个，4个载书装置分两层进行设置，所述升降装置的数量为2个。

本发明的有益效果是：本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统，通过在机架上设置多个由承载板、导轨和外伸电机组成的载书装置，实现了对待放置图书的承载，在驱动电机的驱动下，可将图书运送至相应的图书架处；通过在机架的一侧设置由升降电机、丝杠、螺母和升降板组成的升降装置，以及设置于承载板和升降板上的推书装置，实现了将承载板上的图书推入容纳箱或升降板上；升降板上升至书架的存放格高度后，通过升降板上的推书装置即可将图书推入书架上，而且推入后的图书名称栏朝外，无需人工进一步整理，实现了图书馆藏书的自动放置，节约了劳动力、有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1为本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统的主视图；

图2为本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统的右视图；

图3为本发明中载书装置的结构示意图；

图4为本发明中推书装置的结构示意图；

图5为本发明中控制电路的原理图。

图中：1机架，2驱动轮，3万向轮，4驱动电机，5承载板，6导轨，7外伸电机，8外伸齿条，9外伸齿轮，10驱动轴，11推书板，12推书齿条，13推书电机，14推书齿轮，15凹槽，16升降电机，17导向条，18螺母，19丝杠，20铰链，21安装座，22外伸轴，23升降板，24图书，25轴承，26支撑板，27栏杆，28容纳箱，29光电开关，30黑色反光条，31微控制器，32按键模块，33 WiFi通信模块，34智能手机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，分别给出了本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统的主视图、右视图，其由机架1、两驱动轮2、两万向轮3、载书装置、升降装置和推书装置组成，所示的机架1起固定和支撑作用，两驱动轮2设置于机架1底部的右端，两万向轮3设置于机架1底部的左端，两驱动轮2通过不同的驱动电机4驱动，以驱使整个存放车正常行驶。通过两驱动电机4的驱使，使驱动轮2产生不同的转速，来实现存放车的转向功能。

所示载书装置的数量为4个，分两层设置，上层和下层中载书装置的数量均为2个；如图3所示，给出了本发明中载书装置的结构示意图，所示的载书装置由承载板5、两导轨6、外伸电机7、两外伸齿条8、两外伸齿轮9、驱动轴10组成，承载板5水平设置，两导轨6固定于机架1上，承载板5的两侧分别置于两导轨6中。两导轨6不仅可支撑承载板5，还可实现对承载板5的导向作用。

所示的两外伸齿条8固定于承载板5的下表面上，两外伸齿条8互相平行。外伸电机7固定于机架1上，驱动轴10的一端固定于外伸电机7的输出轴上，另一端通过轴承25设置于机架1上，驱动轴10与外伸电机7的输出轴同轴设置。两外伸齿轮9固定于驱动轴10上，并分别与两外伸齿条8相啮合，这样，在两外伸电机7的驱动作用下，即可将承载板5推出。

所示升降装置的数量为2个，2个升降装置设置于机架1的同一侧，所示的升降装置由升降电机16、升降板23、螺母18、丝杠19、铰链20组成，升降板23水平设置，升降板23位于承载板5的一侧，以便将承载板5上的图书推至升降板23上。所示的升降电机16通过支撑板26固定于机架1上，升降电机16的输出轴竖直朝上。丝杠19固定于升降电机16的输出轴上。铰链10沿竖直方向设置，铰链10的下部固定有与丝杠19相配合的螺母18。升降板23下表面的中央固定有安装座21，铰链10的上部铰接于安装座21上。

所示铰链20下端的两侧均固定有外伸轴22，机架1上固定有对外伸轴22进行导向的两导向条17，两导向条17水平设置，外伸轴22伸入至两导向条17中；通过导向条17对外伸轴22的限位，使得外伸轴22只能沿水平方向移动，而不能在竖直方向移动。这样，在升降电机16驱使丝杠19转动的过程中，即可驱使螺母18沿丝杠19上下运动，进而驱使铰链20伸长或缩短，最终实现了升降板23的上升和下降。当升降板23运动至与承载板5相通的高度时，即可将承载板5上的图书推至升降板23上。再通过升降板23的上下运动，即可将图书驱使至与书架相同的高度位置。

所示承载板5和升降板23上均设置有推书装置，承载板5上表面的中央沿其外伸方向设置有凹槽15，升降板23上表面的中央沿与承载板5垂直的方向设置有凹槽15。所示的推书装置由推书板11、推书齿条12、推书电机13、推书齿轮14组成，推书齿条12设置于凹槽15中，推书板11的数量为2个，2个推书板11平行设置，推书电机13位于两推书板11之间，并与两推书板11相固定。推书齿轮14固定于推书电机13的输出轴上，并与推书齿条12相啮合，所示推书齿轮14的下部位于凹槽15中，以便凹槽15实现对齿轮14的限位和导向作用，保证推书板11沿凹槽15的方向运动。所示升降板23的外侧还设置有栏杆27，以实现对图书的导向和限位作用。

如图5所示，给出了本发明中控制电路的原理图，其由微控制器31及与其相连接的光电开关29、按键模块32、WiFi通信模块33组成，微控制器31具有信号采集、数据处理和控制输出的作用，使用者通过按键模块32可输入相应的控制指令。光电开关29的数量为3个，3个光电开关29间隔地设置于机架1前端的底部，微控制器31通过对3个光电开关输入信号的采集和处理，可实现对地面上黑色反光条30的巡线运动。微控制器31通过WiFi通信模块33与智能手机34通信，使用者在智能手机34上可设置存放车的运动路径和轨迹，以便存放车将图书运送至正确的书架上。所示的驱动电机4、外伸电机7、推书电机13和升降电机16均可采用步进电机，以便微控制器31通过对输出PWM信号脉冲个数的计数，来控制相应的运动。

本发明的基于WIFI通信的智能图书搬运系统的使用过程如下：图书管理员首先将待摆放的图书按照相应顺序放置于承载板5上，并设置运动路径，在驱动电机4的驱动作用下，将图书运送至设定的目的地。如果是采用容纳箱28对图书暂时存放，则外伸电机7将承载板5连同其上的图书推出，以使承载板5的外端位于容纳箱28的正上方，然后启动推书电机13，将承载板5上的图书推下，使图书落入容纳箱28中。

如果是需要将图书放置于书架上，当存放车运动至目的地之后，通过升降电机16的驱使，使升降板23运动至与承载板5相通的高度位置，然后利用推书电机13将图书退至升降板23上；然后升降电机16驱使升降板23运动至书架的图书排放位置，通过升降板23上的推书装置将图书推入书架上，此时印刷有图书名称的一侧朝外，无需人工重新进行摆放，实现了图书的自动摆放。