一种保密式智能立体档案管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种保密式智能立体档案管理系统。其包括：档案柜、档案柜管理机械手、搬运机器人、传动系统、操作控制台和zigbee子节点盒；档案柜包括：档案柜边框、档案柜断层隔板、档案挡板、档案盒和zigbee子节点，档案柜管理机械手包括：机械手、第二控制柜和三维滑台；搬运机器人包括：四轮智能移动平台、第一控制柜、托盘系统和摄像机；传动系统包括：皮带传送系统和传动步进电机驱动器；操作控制台包括：操作控制台支架、触摸屏和第三控制柜；zigbee子节点盒包括：盒子和zigbee子节点。本实用新型加强了档案管理工作的保密性，提高了档案管理的效率、降低了管理员的劳动强度和成本。
【专利说明】一种保密式智能立体档案管理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型提供了一种保密式智能立体档案管理系统。
【背景技术】
[0002]档案是人类历史的真实记录，反映着人们对客观事物与现象的认识，它是知识与技术的结晶，属优秀的文化遗产。合理地开发与利用档案，不仅能加速社会的文明进程，而且能获得并创造新的知识财富，它是推动社会历史与文明进步的重要动力。
[0003]随着我国政治、经济、文化交流合作的日益发展，目前我国社会经济进入了蓬勃发展时期。而信息化的大幅度提高，使人们对信息的需求也日益提高，给我国档案管理保密工作带来了更为严峻的挑战。然而目前我国在档案管理保密工作上仍存在如下问题:
[0004]1、档案管理人员保密意识淡化，无密可保之忧；
[0005]2、档案管理现代化建设的不断发展，有密难保之苦；
[0006]3、档案管理人员面对利益的优化，无视保密之重；
[0007]4、档案管理制度不健全，密而无保之难。
实用新型内容
[0008]本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种保密式智能立体档案管理系统，它解决了档案管理过程中保密性不高、效率低下、档案位置易紊乱、管理成本过高的问题，其采用的技术方案如下:
[0009]一种保密式智能立体档案管理系统，包括:档案柜、档案柜管理机械手、搬运机器人、传动系统、操作控制台和zigbee子节点盒(zigbee是一种低速短距离传输的无线网络协定，底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体存取层与实体层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支援大量网络节点、支援多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全)；
[0010]所述档案柜包括:档案柜边框、将档案柜边框围成的区域横向隔断的档案柜断层隔板、档案挡板、档案盒和zigbee子节点,所述档案挡板位于相邻档案盒之间，所述zigbee子节点安放于档案盒上；
[0011]所述档案柜管理机械手包括:可夹取档案盒的机械手、第二控制柜、支架和可相对于档案柜进行X向、Y向及Z向活动的三维滑台；所述机械手安装于三维滑台上，所述支架与档案柜边框滑动连接；
[0012]所述第二控制柜包括:控制三维滑台及机械手动作的第二步进电机驱动器、给予第二步进电机驱动器控制信号的第二主控模块、zigbee第一子节点和电源；
[0013]所述搬运机器人包括:四轮智能移动平台、第一控制柜、托盘系统和摄像机；所述摄像机通过摄像机支架固定于四轮智能移动平台上；所述第一控制柜、托盘系统均安装于四轮智能移动平台上；
[0014]所述第一控制柜包括:控制四轮智能移动平台动作的第一步进电机驱动器、控制托盘系统动作的托盘步进电机驱动器、zigbee第二子节点、给予第一步进电机驱动器和托盘步进电机驱动器控制信号的第一主控模块、无线视频发射模块和电源；无线视频发射模块通过双绞线和摄像机连接，所述摄像机与第一主控模块连接；
[0015]所述传动系统包括:皮带传送系统和控制皮带传送系统工作的传动步进电机驱动器；
[0016]所述操作控制台包括:操作控制台支架、触摸屏和第三控制柜；所述第三控制柜包括zigbee协调器、无线视频接收模块、给予第一主控模块和第二主控模块以及传动步进电机驱动器控制信号的第三主控模块和电源，所述触摸屏安装于操作控制台支架上；
[0017]所述zigbee子节点盒包括:盒子和zigbee子节点。
[0018]在上述技术方案基础上，所述三维滑台由三个分别沿X向、Y向、Z向设置的单向滑台构成；所述单向滑台包括:步进电机、滚珠导轨、滚珠丝杠、滑块、挡块、带座轴承和连杆；步进电机通过联轴器和滚珠丝杠连接，滑块套装于滚珠丝杠上，滚珠丝杠两端和挡块套接，滚珠丝杠和带座轴承插接，带座轴承的底座固定于支架上；机械手通过连杆和滑块连接，步进电机与第二步进电机驱动器电连接。
[0019]在上述技术方案基础上，所述机械手包括:第一舵机、第二舵机、舵机支架、机械爪和舵盘；第一舵机和第二舵机固定于舵机支架上，第一舵机通过转轴与机械爪连接，第二舵机通过转轴和舵盘与机械爪连接，舵机支架固定于连杆上，所述第一舵机和第二舵机与第二步进电机驱动器电连接。
[0020]在上述技术方案基础上，所述托盘系统包括:第一步进电机、第二步进电机、第一联轴器、第二联轴器、第一转轴、第二转轴、挡板、第一翻板、第二翻板、第一折页和第二折页；第一步进电机通过第一联轴器与第一转轴连接，第一转轴与第一折页插接，第一折页通过螺栓和第一翻板及第二翻板连接，第一步进电机固定于步进电机支架上，步进电机支架固定于第一控制柜上表面上；第二步进电机通过第二联轴器和第二转轴连接，第二转轴和第二折页插接，第二折页通过螺栓和第二翻板及挡板连接，第二步进电机固定于步进电机支架上，步进电机支架固定于第一控制柜侧表面上，所述第二翻板整体与第二折页通过螺栓连接，所述第一步进电机和第二步进电机与托盘步进电机驱动器电连接。
[0021]在上述技术方案基础上，所述皮带传送系统包括:柜台、挡圈、传动步进电机、机座、隔板、传送带、带座轴承和转辊；传动步进电机固定于机座上，机座、隔板和挡圈均固定于柜台上，传动步进电机通过联轴器和转辊连接，转辊和带座轴承连接，带座轴承底座固定于柜台上，传送带套接在两转棍之间，所述传动步进电机与传动步进电机驱动器电连接。
[0022]在上述技术方案基础上，所述四轮智能移动平台包括:驱动轮总成、平台车架；所述驱动轮总成包括:车轮、步进电机和电机支架；步进电机通过螺栓固定在电机支架上，电机支架固定在平台车架上，步进电机通过转轴和车轮连接。
[0023]在上述技术方案基础上，所述zigbee协调器、zigbee第一子节点、zigbee第二子节点为TI公司的CC2530或者CC2430控制器；
[0024]在上述技术方案基础上，所述第一主控模块、第二主控模块和第三主控模块为三星公司生产的S3C2440控制器。
[0025]本实用新型具有如下优点:
[0026](1)利用搬运机器人作为档案管理的载体，利用传送带在保密性档案室和开放性办公室间进行档案盒的传递工作，具有极高的保密性；[0027](2)利用三维滑台、机械手和zigbee网络进行档案的管理工作，具有方便、快捷、闻效的特点；
[0028](3)开放性办公室采用触摸屏作为人机交互界面，做到了简单、实用、以人为本的理念；
[0029](4)采用全自动组网控制，只需一个档案管理员就可以完成档案的查阅、变更、存取等工作，解决了档案管理过程中的保密性问题，提高了档案管理效率，降低了档案管理的运营成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型整体斜视结构示意图；
[0031]图2为本实用新型所述档案柜部分主视结构示意图；
[0032]图3为本实用新型所述三维滑台的其中一维部分主视结构示意图；
[0033]图4为本实用新型所述档案柜及档案管理机械手的俯视结构示意图；
[0034]图5为本实用新型所述档案柜及档案管理机械手的主视结构示意图；
[0035]图6为本实用新型所述机械手的俯视结构示意图；
[0036]图7为本实用新型所述机械手的斜视结构示意图；
[0037]图8为本实用新型所述第二控制柜的主视结构示意图；
[0038]图9为本实用新型所述第二控制柜的斜视结构示意图；
[0039]图10为本实用新型所述搬运机器人的仰视结构示意图；
[0040]图11为本实用新型所述搬运机器人的驱动轮总成的主视结构示意图；
[0041]图12为本实用新型所述搬运机器人的主斜视结构示意图；
[0042]图13为本实用新型所述搬运机器人的侧斜视结构示意图；
[0043]图14为本实用新型所述搬运机器人的左视结构示意图；
[0044]图15为本实用新型所述皮带传送系统的主视结构示意图；
[0045]图16为本实用新型所述皮带传送系统的右视结构示意图；
[0046]图17为本实用新型所述皮带传送系统的斜视结构示意图；
[0047]图18为本实用新型所述操作控制台的左视结构示意图；
[0048]图19为本实用新型所述操作控制台的后视结构示意图；
[0049]图20为本实用新型所述zigbee子节点盒的斜视结构示意图；
[0050]图21为本实用新型所述zigbee子节点盒的俯视结构示意图；
【具体实施方式】
[0051]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0052]现有的档案管理工作，主要是档案管理员进入档案室，通过查阅工作簿或数据库进行档案的查阅工作，当查阅到合适的档案后，由档案管理员进入档案室进行档案的存取和变更工作，然后由档案管理员再次将变更等的档案进行重新记录，备案，一边下次能准确地查阅和存取档案。但是这种方法不仅效率低、管理流程复杂，更重要的是这种管理模式下，档案管理员自由出入保密性档案室和开放性办公室，稍有不慎，档案的保密性工作就会受到威胁。
[0053]本实用新型提出一种保密式智能立体档案管理系统，提高了档案管理的效率、降低了管理员的劳动强度和成本，更重要的是加强了档案工作的保密性。
[0054]如图1至图21所示，本实施例的一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于，包括:档案柜、档案柜管理机械手、搬运机器人、传动系统、操作控制台和zigbee子节点盒75 ；
[0055]所述档案柜包括:档案柜边框5、将档案柜边框5围成的区域横向隔断的档案柜断层隔板4、档案挡板2、档案盒3和zigbee子节点1，所述档案挡板2位于相邻档案盒3之间，所述zigbee子节点1安放于档案盒3上；
[0056]所述档案柜管理机械手包括:可夹取档案盒3的机械手11、第二控制柜21、支架10和可相对于档案柜进行X向、Y向及Z向活动的三维滑台；所述机械手11安装于三维滑台上，所述支架10与档案柜边框5滑动连接；
[0057]所述第二控制柜21包括:控制三维滑台及机械手11动作的第二步进电机驱动器24、给予第二步进电机驱动器24控制信号的第二主控模块25、zigbee第一子节点22和电源；
[0058]所述搬运机器人包括:四轮智能移动平台42、第一控制柜54、托盘系统53和摄像机35 ;所述摄像机35通过摄像机支架固定于四轮智能移动平台42上；所述第一控制柜54、托盘系统53均安装于四轮智能移动平台42上；
[0059]所述第一控制柜54包括:控制四轮智能移动平台42动作的第一步进电机驱动器37、控制托盘系统53动作的托盘步进电机驱动器39、zigbee第二子节点41、给予第一步进电机驱动器37和托盘步进电机驱动器39控制信号的第一主控模块40、无线视频发射模块38和电源43 ;无线视频发射模块38通过双绞线和摄像机35连接，所述摄像机35与第一主控模块40连接；
[0060]所述传动系统包括:皮带传送系统和控制皮带传送系统工作的传动步进电机驱动器71 ；
[0061]所述操作控制台包括:操作控制台支架68、触摸屏66和第三控制柜67 ;所述第三控制柜67包括:zigbee协调器70、无线视频接收模块69、给予第一主控模块40和第二主控模块25以及传动步进电机驱动器71控制信号的第三主控模块72和电源，所述触摸屏66安装于操作控制台支架68上；
[0062]所述zigbee子节点盒75包括:盒子77和zigbee子节点76。
[0063]优选的，所述三维滑台由三个分别沿X向、Y向、Z向设置的单向滑台构成；所述单向滑台包括:步进电机8、滚珠导轨13、滚珠丝杠15、滑块14、挡块6、带座轴承7和连杆12 ；步进电机8通过联轴器和滚珠丝杠15连接，滑块14套装于滚珠丝杠15上，滚珠丝杠15两端和挡块6套接，滚珠丝杠15和带座轴承7插接，带座轴承7的底座固定于支架10上；机械手11通过连杆12和滑块14连接，步进电机8与第二步进电机驱动器24电连接。
[0064]优选的，所述机械手11包括:第一舵机17、第二舵机20、舵机支架19、机械爪16和舵盘18 ;第一舵机17和第二舵机20固定于舵机支架19上，第一舵机17通过转轴与机械爪16连接，第二舵机20通过转轴和舵盘18与机械爪16连接，舵机支架19固定于连杆12上，所述第一舵机17和第二舵机20与第二步进电机驱动器24电连接。
[0065]优选的，所述托盘系统53包括:第一步进电机45、第二步进电机52、第一联轴器46、第二联轴器51、第一转轴47、第二转轴50、挡板49、第一翻板48、第二翻板44、第一折页55和第二折页56 ;第一步进电机45通过第一联轴器46与第一转轴47连接，第一转轴47与第一折页55插接，第一折页55通过螺栓和第一翻板48及第二翻板44连接，第一步进电机45固定于步进电机支架28上，步进电机支架28固定于第一控制柜54上表面上；第二步进电机52通过第二联轴器51和第二转轴50连接，第二转轴50和第二折页56插接，第二折页56通过螺栓和第二翻板44及挡板49连接，第二步进电机52固定于步进电机支架28上，步进电机支架28固定于第一控制柜54侧表面上，所述第二翻板44整体与第二折页56通过螺栓连接，所述第一步进电机45和第二步进电机52与托盘步进电机驱动器39电连接。
[0066]优选的，所述皮带传送系统包括:柜台59、挡圈61、传动步进电机62、机座58、隔板64、传送带63、带座轴承65和转辊60 ;传动步进电机62固定于机座58上，机座58、隔板64和挡圈61均固定于柜台59上，传动步进电机62通过联轴器和转辊60连接，转辊60和带座轴承65连接，带座轴承65底座固定于柜台59上，传送带63套接在两转辊60之间，所述传动步进电机62与传动步进电机驱动器71电连接。
[0067]优选的，所述四轮智能移动平台42包括:驱动轮总成30、平台车架29 ;所述驱动轮总成30包括:车轮34、步进电机32和电机支架31 ;步进电机32通过螺栓固定在电机支架31上，电机支架31固定在平台车架29上，步进电机32通过转轴和车轮34连接。
[0068]进一步，所述zigbee协调器70、zigbee第一子节点22、zigbee第二子节点41为TI公司的CC2530或者CC2430控制器。
[0069]再进一步，所述第一主控模块40、第二主控模块25和第三主控模块72为三星公司生产的S3C2440控制器。
[0070]本实用新型利用zigbee进行组网，使操作控制台、传动系统、搬运机器人、档案柜管理机械手协调工作。
[0071]本实用新型在实现档案查阅功能时，由档案管理员在操作控制台的触摸屏66上输入相关的查询条件，此时在操作控制台内部数据库会自动检索当前档案室内所有档案的信息，并将和输入的查询条件相似的档案盒3对应的号码、所处位置信息显示在触摸屏66上，供档案管理员参考；
[0072]本实用新型在实现档案存入功能时，由档案管理员在操作控制台的触摸屏66上按下“档案存入”功能，此时系统根据档案柜内空余的位置自动为当前档案盒3分配一个位置，同时将该位置信息存入数据库，以便下次档案管理员进行查询或档案取出时使用。
[0073]然后，操作控制台的触摸屏66上会自动发出“请将zigbee子节点粘在档案盒上”的提示，此后需要档案管理员手动从zigbee子节点盒75中取出一个zigbee子节点76，并将该zigbee子节点76使用双面胶粘贴在档案盒3上方位置。同时操作控制台内第三主控模块72控制传动步进电机驱动器71工作从而驱动传动步进电机62工作，皮带开始转动；于此同时，所述第三主控模块72通过控制zigbee协调器70向搬运机器人第一控制柜54内zigbee第二子节点41发出请求搬运机器人做好接收工作的命令，通过zigbee无线通讯，zigbee第二子节点41接收到请求后上传至第一主控模块40，第一主控模块40控制第一步进电机驱动器37从而驱动四轮智能移动平台42的步进电机32转动，搬运机器人自动移动到传动系统靠近密闭的档案室一侧；此时，搬运机器人的托盘系统53中的第一翻板48、第二翻板44都处于水平状态，第一翻板48的高度比皮带的上表面高度稍低，便于档案盒3顺利进入托盘系统53。至此，搬运机器人完成了等待档案的接收工作。
[0074]再然后，档案管理员将粘贴有zigbee子节点76的档案盒3放在传动系统的皮带一侧，该侧靠近开放性办公室，此后档案盒3随皮带一起运动至传动系统的另一侧，由于惯性作用，档案盒3运动到另一侧后会飞入搬运机器人托盘系统53的第一翻板48内，此时档案的传动过程结束，搬运机器人的第一控制柜54内第一主控模块40向zigbee第二子节点41向操作控制台的第三控制柜67的zigbee协调器70发出请求传动系统停止工作指令，zigbee协调器70接收请求指令后上传至第三主控模块72，第三主控模块72控制传动步进电机驱动器71从而控制传动步进电机62停止工作。至此，系统完成了档案盒3在传送系统的传送工作；
[0075]接下来，搬运机器人的第一控制柜54的第一主控模块40控制第一步进电机驱动器37从而驱动步进电机32带动车轮34工作；此后，搬运机器人会自动行驶到档案柜的指定位置——档案柜右侧最底端位置，准备完成档案的存入工作。至此，搬运机器人完成了档案盒3从传动系统到档案柜底端的搬运工作；
[0076]当搬运机器人到达指定位置时，搬运机器人第一控制柜54内的第一主控模块40控制zigbee第二子节点41向档案管理机械手11的第二控制柜21内的zigbee第一子节点22发出请求接受档案盒命令,zigbee第一子节点22接收到请求命令后上传至第二主控模块25，第二主控模块25通过控制第二步进电机驱动器24从而驱动步进电机8工作，步进电机8带动滚珠丝杠15工作从而间接带动三维滑台工作，此后，三维滑台运动到零点位置——档案柜右侧最底端位置，等待完成档案的夹取工作。至此，档案管理机械手11完成了其自身的归零操作；
[0077]接下来，档案管理机械手11归零完毕后，搬运机器人第一控制柜54内的第一主控模块40控制zigbee第二子节点41向搬运机器人的第一控制柜54内的zigbee第二子节点41发送归零完毕命令，zigbee第二子节点41接收到命令后上传至第一主控模块，第一主控模块40控制托盘步进电机驱动器39从而控制第二步进电机52工作，此时第二翻板44转动，第一翻板48随第二翻板44转动，位于第一翻板48上表面的档案盒3开始向挡板49一侧倾斜，当档案盒3倾斜至90。时，第一翻板48和挡板49平行，中间夹有档案盒3 ;此后，搬运机器人的第一主控模块40通过控制托盘步进电机驱动器39从而控制第二步进电机52停止工作，搬运机器人的第一控制柜54内的第一主控模块40通过zigbee第二子节点41向档案管理机械手11的第二控制柜21内的zigbee的第一子节点22发送请求夹取档案盒3命令，zigbee的第一子节点22接收到请求指令后上传至第二主控模块25，第二主控模块25控制舵机驱动器23工作从而控制机械手11所连第一舵机17转动，机械爪16开始闭合夹取档案盒，当第一舵机17转动一定角度后，第二主控模块25通过控制舵机驱动器23停止舵机的转动。至此，机械手11完成了对档案盒的夹取工作；
[0078]然后，机械手11的第二控制柜21的第二主控模块25通过zigbee第一子节点22向操作控制台的第三控制柜67内的zigbee协调器70发出请求查询档案盒3的位置信息，zigbee协调器70接收请求命令后向上传至第三主控模块72，第三主控模块72通过查询数据库随机为系统分配一个空闲位置，并将该位置信息经zigbee协调器70发送至档案管理机械手11的第二控制柜21的zigbee第一子节点22, zigbee第一子节点22接收到系统分配的存放位置信息后并将该信息上传至第二主控模块25，第二主控模块25根据分配信息控制第二步进电机驱动器24从而控制X轴向和Y轴向步进电机8运动，将档案盒3运送至将存入位置的正前方。至此，档案管理机械手11完成了对档案盒3的定位工作；
[0079]与上个状态同时进行，当机械手11夹取完档案盒3后，搬运机器人的托盘系统53恢复初始状态，具体工作过程如下:搬运机器人的第一主控模块40控制托盘步进电机驱动器39从而控制第二步进电机52反转，此时第二翻板44转动，第一翻板48随第二翻板44转动并开始向远离挡板的另一侧倾斜，当第二翻板恢复至水平状态时，即0第二翻板44水平垂直于挡板49时，搬运机器人的第一主控模块40控制托盘步进电机驱动器39从而控制第二步进电机52停止工作。至此，搬运机器人恢复到托盘系统53的初始状态；
[0080]最后，档案管理机械手11的第二控制柜21内的第二主控模块25首先控制第二步进电机驱动器24从而控制Z轴向上步进电机8转动，Z轴向上步进电机8转动从而带动滚珠丝杠15转动，滚珠丝杠15带动整个机械手11进而带动档案盒3向前运动，档案盒3随机械手11慢慢进入档案柜内部，当档案盒3完全进入档案柜时，第二步进电机驱动器24控制Z轴向上步进电机8停止工作；同时第二主控模块25控制舵机驱动器23驱动第一舵机17反向转动，机械爪16开始张开，脱离档案盒3 ;而后，第二主控模块25控制第二步进电机驱动器24驱动z轴向的步进电机8反转，控制z轴向的机械手11后退，完成机械手11和档案盒3的完全分离，此时，档案盒3进入档案柜并由档案挡板2进行间隔支撑。至此，档案管理机械手11完成了档案的存入工作。
[0081]本实用新型在实现档案取出功能时，由档案管理员在操作控制台的触摸屏66上按下“档案取出”功能，系统提示“清输入取出档案盒的编号”，此时需要档案管理员输入档案盒对应的编号并按下“确定”按键，此时操作控制台的第三控制柜67内的第三主控模块72控制zigbee协调器70向档案柜所在的所有zigbee子节点1发出请求查询档案盒位置信息命令，档案柜中的所有zigbee子节点1接收到请求命令后进行应答，如果发现系统需要取出档案盒3的位置信息与当前zigbee子节点1所在位置信息吻合，此时对应的zigbee子节点1进行应答并向zigbee协调器70发出当前档案盒3所在的zigbee子节点1所处的位置信息。至此，系统完成了待取出的档案盒3位置信息的查询工作；
[0082]随后，当前所在的zigbee子节点1向档案管理机械手11的第二控制柜21的zigbee第一子节点22发出请求取出命令,zigbee第一子节点22接收到请求取出命令后进行应答，随后当前zigbee子节点1向zigbee第一子节点22发出将要取出档案盒3所处的位置信息，zigbee第一子节点22接收到档案位置信息后上传至第二主控模块25，第二主控模块25根据接收到的档案盒3的位置信息进行运算和处理，控制第二步进电机驱动器24驱动X轴向和Y轴向步进电机8，步进电机8带动滚珠丝杠15运动，从而带动机械手11运动到将要取出档案盒3所处的位置正前方。至此，档案管理机械手11完成了对档案盒3的定位工作。
[0083]然后，档案管理机械手11所在的第二控制柜21内的第二主控模块25控制第二步进电机驱动器24驱动z轴向步进电机8转动，z轴向上滚珠丝杠15转动从而带动整个机械手11向前运动，机械手11完全进入档案柜时，第二步进电机驱动器24控制步进电机8停止工作；同时，第二主控模块25控制舵机驱动器23驱动第一舵机17正向转动，机械爪16开始闭合并抓紧档案盒；随后，第二主控模块25控制第二步进电机驱动器24驱动Z轴向的步进电机8反转，控制z轴向的机械手11后退，完成档案盒3和档案柜的分离工作。至此，档案管理机械手11完成了对档案的夹取工作。
[0084]再然后，档案管理机械手11的第二控制柜21内的第二主控模块25控制第二步进电机驱动器24工作从而驱动步进电机8工作，步进电机8带动滚珠丝杠15工作从而间接带动三维滑台的X轴向和Y轴向步进电机8工作，此时三维滑台运动到零点位置——档案柜右侧最底端位置，等待完成档案的释放工作。至此，档案管理机械手11完成了其自身的归零操作；
[0085]与上一个状态并行进行，档案管理机械手11的第二控制柜21内的第二主控模块25通过zigbee第一子节点22向搬运机器人第一控制柜54内的zigbee第二子节点41发出请求归位命令，zigbee第二子节点41接收到请求命令后上传至至第一主控模块40,第一主控模块40通过控制第一步进电机驱动器37从而驱动步进电机32带动车轮34工作，搬运机器人自动行驶到档案柜的指定位置——档案柜右侧最底端位置，准备完成档案的取出工作。至此，搬运机器人完成了归位操作；
[0086]紧接着，搬运机器人第一控制柜54的第一主控模块40通过zigbee第二子节点41向档案管理机械手11的第二控制柜21内的zigbee第一子节点22发送请求档案盒3释放命令，zigbee第一子节点22接收到请求后上传至第二主控模块25，第二主控模块25通过控制舵机驱动器23从而控制第二舵机20正向转动，机械手11开始转动，当机械手11所夹档案盒3转动90。，即档案盒3上下表面与搬运机器人的托盘系统53所在的第二翻板44平行时，第二主控模块25通过控制舵机驱动器23控制第二舵机20停止转动；紧接着，第二主控模块25控制舵机驱动器23驱动第一舵机17，第一舵机17反向转动，机械爪16开始张开并脱离档案盒3，档案盒3脱离机械手11并落在搬运机器人托盘系统53的第二翻板44上。至此，系统完成了档案管理机械手11和搬运机器人间的档案盒3的传递工作；
[0087]然后，档案管理机器人的第二控制柜21内的第二主控模块25控制zigbee第一子节点22向搬运机器人的第一控制柜54内的zigbee第二子节点41发送档案盒3传递完成命令，zigbee第二子节点41接收到传递完成命令后上传至第一主控模块40 ;第一主控模块40通过控制第一步进电机驱动器37驱动步进电机32带动车轮34工作，搬运机器人自动行驶到传动系统的靠近档案室一侧，此时搬运机器人正对着传送带63，等待档案盒3的传送工作。至此，系统完成了搬运机器人与传动系统的对接工作；
[0088]与上一状态并行运行，搬运机器人的第一控制柜54的第一主控模块40通过控制zigbee第二子节点41向操作控制台的第三控制柜67内的zigbee协调器70发出请求启动传动系统命令，zigbee协调器70接收到请求命令后上传至第三主控模块72，第三主控模块72通过控制传动步进电机驱动器71从而驱动传动步进电机62反转,此时皮带随转轴反转；紧接着，第三主控模块72通过zigbee协调器70向搬运机器人的第一控制柜54内的zigbee第二子节点41发出请求释放档案盒3命令,zigbee第二子节点41接收到释放档案盒3命令后上传至第一主控模块40，第一主控模块40通过控制托盘步进电机驱动器39从而驱动第一步进电机45正转，此时与第一步进电机45的第一联轴器46相连的第一转轴47带动第一翻板48正向转动，位于第一翻板48上表面的档案盒3开始向传动带63 —侧倾斜，当档案盒3岁第一翻板48倾斜至一定角度时，由于重力作用，档案盒3开始下滑，当档案盒3接触到传送带63时由于摩擦力作用，档案盒3开始随传送带63运动，档案盒3由密闭性的档案室通过传送系统传送至另一侧开放性办公室，当档案盒3传送至另一侧的传送带63边缘位置时，由于惯性作用，档案盒3会进入挡圈61。然后，操作控制台的第三控制柜67内的第三主控模块72通过控制传动步进电机驱动器71从而控制传动步进电机62停止转动，传动系统停止工作。至此，系统完成了档案由密闭性档案室向开放式办公室的传递工作；
[0089]最后，搬运机器人的托盘系统53恢复初始状态，具体工作过程如下:搬运机器人的第一主控模块40控制托盘步进电机驱动器39从而控制第一步进电机45反转，此时第一翻板48转动，开始向第二翻板44靠近，当第一翻板48下降至水平状态时，即:第一翻板48与第二翻板44紧邻并且水平垂直于挡板49时，搬运机器人的第一主控模块40控制托盘步进电机驱动器39从而控制第一步进电机45停止工作。至此，搬运机器人恢复了托盘系统53的初始状态；
[0090]另外，系统在整个工作过程中，搬运机器人上的摄像机35实时拍摄其前方的画面并将视频通过无线视频发射模块38发射给无线视频接收模块69，位于第三控制柜67内的无线视频接收模块69接收到视频信号后将视频传输给触摸屏66，档案管理员可以通过选择“查看视频”功能进行查看搬运机器人前方的视野画面；
[0091]同时，档案管理员可以通过触摸屏66上的“前进”、“后退”、“左转”、“右转”等功能键进行控制搬运机器人的运动状态，具体实现过程如下:档案管理员按下相应功能键后，操作控制台的第三控制柜67的第三主控模块72将相应指令通过zigbee协调器70向搬运机器人的第一控制柜54内的zigbee第二子节点41发送请求指令,zigbee第二子节点41接收到请求指令后作出应答并将该指令信息上传至第一主控模块40，第一主控模块40通过控制第一步进电机驱动器37从而改变步进电机32的转动状态，从而使搬运机器人改变运行状态。
[0092]上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于，包括:档案柜、档案柜管理机械手、搬运机器人、传动系统、操作控制台和Zigbee子节点盒(75)；所述档案柜包括:档案柜边框(5)、将档案柜边框(5)围成的区域横向隔断的档案柜断层隔板(4)、档案挡板(2)、档案盒(3)和zigbee子节点(1)，所述档案挡板(2)位于相邻档案盒⑶之间，所述zigbee子节点⑴安放于档案盒(3)上；所述档案柜管理机械手包括:可夹取档案盒(3)的机械手(11)、第二控制柜(21)、支架(10)和可相对于档案柜进行X向、Y向及Z向活动的三维滑台；所述机械手(11)安装于三维滑台上，所述支架(10)与档案柜边框(5)滑动连接；所述第二控制柜(21)包括:控制三维滑台及机械手(11)动作的第二步进电机驱动器(24)、给予第二步进电机驱动器(24)控制信号的第二主控模块(25)、zigbee第一子节点(22)和电源；所述搬运机器人包括:四轮智能移动平台(42)、第一控制柜(54)、托盘系统(53)和摄像机(35);所述摄像机(35)通过摄像机支架固定于四轮智能移动平台(42)上；所述第一控制柜(54)、托盘系统(53)均安装于四轮智能移动平台(42)上；所述第一控制柜(54)包括:控制四轮智能移动平台(42)动作的第一步进电机驱动器(37)、控制托盘系统(53)动作的托盘步进电机驱动器(39)、zigbee第二子节点(41)、给予第一步进电机驱动器(37)和托盘步进电机驱动器(39)控制信号的第一主控模块(40)、无线视频发射模块(38)和电源(43);无线视频发射模块(38)通过双绞线和摄像机(35)连接，所述摄像机(35)与第一主控 模块(40)连接；所述传动系统包括:皮带传送系统和控制皮带传送系统工作的传动步进电机驱动器(71)；所述操作控制台包括:操作控制台支架(68)、触摸屏(66)和第三控制柜(67);所述第三控制柜(67)包括:zigbee协调器(70)、无线视频接收模块(69)、给予第一主控模块(40)和第二主控模块(25)以及传动步进电机驱动器(71)控制信号的第三主控模块(72)和电源，所述触摸屏(66)安装于操作控制台支架(68)上；所述zigbee子节点盒(75)包括:盒子(77)和zigbee子节点(76)。
2.根据权利要求1所述的一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于:所述三维滑台由三个分别沿X向、Y向、Z向设置的单向滑台构成；所述单向滑台包括:步进电机(8)、滚珠导轨(13)、滚珠丝杠(15)、滑块(14)、挡块(6)、带座轴承(7)和连杆(12);步进电机(8)通过联轴器和滚珠丝杠(15)连接，滑块(14)套装于滚珠丝杠(15)上，滚珠丝杠(15)两端和挡块(6)套接，滚珠丝杠(15)和带座轴承(7)插接，带座轴承(7)的底座固定于支架(10)上；机械手(11)通过连杆(12)和滑块(14)连接，步进电机⑶与第二步进电机驱动器(24)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于:所述机械手(11)包括:第一舵机(17)、第二舵机(20)、舵机支架(19)、机械爪(16)和舵盘(18);第一舵机(17)和第二舵机(20)固定于舵机支架(19)上，第一舵机(17)通过转轴与机械爪(16)连接，第二舵机(20)通过转轴和舵盘(18)与机械爪(16)连接，舵机支架(19)固定于连杆(12)上，所述第一舵机(17)和第二舵机(20)与第二步进电机驱动器(24)电连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于:所述托盘系统(53)包括:第一步进电机(45)、第二步进电机(52)、第一联轴器(46)、第二联轴器(51)、第一转轴(47)、第二转轴(50)、挡板(49)、第一翻板(48)、第二翻板(44)、第一折页(55)和第二折页(56);第一步进电机(45)通过第一联轴器(46)与第一转轴(47)连接，第一转轴(47)与第一折页(55)插接，第一折页(55)通过螺栓和第一翻板(48)及第二翻板(44)连接，第一步进电机(45)固定于步进电机支架(28)上，步进电机支架(28)固定于第一控制柜(54)上表面上；第二步进电机(52)通过第二联轴器(51)和第二转轴(50)连接，第二转轴(50)和第二折页(56)插接，第二折页(56)通过螺栓和第二翻板(44)及挡板(49)连接，第二步进电机(52)固定于步进电机支架(28)上，步进电机支架(28)固定于第一控制柜(54)侧表面上，所述第二翻板(44)整体与第二折页(56)通过螺栓连接，所述第一步进电机(45)和第二步进电机(52)与托盘步进电机驱动器(39)电连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于:所述皮带传送系统包括:柜台(59)、挡圈(61)、传动步进电机(62)、机座(58)、隔板(64)、传送带(63)、带座轴承(65)和转辊(60);传动步进电机(62)固定于机座(58)上，机座(58)、隔板(64)和挡圈(61)均固定于柜台(59)上，传动步进电机(62)通过联轴器和转辊(60)连接，转辊出0)和带座轴承(65)连接，带座轴承(65)底座固定于柜台(59)上，传送带(63)套接在两转辊(60)之间，所述传动步进电机(62)与传动步进电机驱动器(71)电连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于:所述四轮智能移动平台(42)包括:驱动轮总成(30)、平台车架(29);所述驱动轮总成(30)包括:车轮(34)、步进电机(32)和电机支架(31);步进电机(32)通过螺栓固定在电机支架(31)上，电机支架(31)固定在平台车架(29)上，步进电机(32)通过转轴和车轮(34)连接。
7.根据权利要求1所述一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于:所述zigbee协调器(70)、zigbee第一子节点(22)、zigbee第二子节点(41)为TI公司的CC2530或者CC2430控制器。
8.根据权利要求1所述一种保密式智能立体档案管理系统，其特征在于:所述第一主控模块(40)、第二主控模块(25)和第三主控模块(72)为三星公司生产的S3C2440控制器。
【文档编号】G06Q10/06GK203535685SQ201320699434
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】李哲, 郭亭亭, 卢衍乐, 王德国, 孙晓凤 申请人:李哲, 郭亭亭, 卢衍乐