一种图书管理机器人的制作方法_2

文档序号:9362295阅读:来源:国知局
柜上设有可抽拉的抽屉式储书箱。
[0026]储书柜上设有可抽拉的抽屉式储书箱,图书馆管理人员在还书处将各个楼层的书籍按照楼层分类,将同一楼层的书装到同一个抽屉式储书箱内,将抽屉式储书箱放置到储书柜内,图书管理机器人即可将书籍归还至合适的位置。该抽屉式储书箱的设置,更换灵活,使用方便,能够提高工作效率。
[0027]进一步地,所述的图书管理机器人还包括显示屏,所述显示屏设置于储书柜的顶部,与控制系统电气连接。显示屏为触摸式显示屏,用于显示机器人的工作状态,各系统的运行情况,便于机器人的日常维护和定期检修,此外还可以利用显示屏设定机器人的工作模式。
[0028]图书管理机器人要归还抽屉式储书箱中的一本书籍时,由条形码扫描装置扫描获取条形码信息上传到云端,从云端数据库中查询出其对应的图书位置信息,并根据图书管理机器人的位置建立数学模型进行路径规划,得出最优行进路径。然后云端将命令传回图书管理机器人。然后图书管理机器人行进至目标位置,通过摄像头对书架信息进行校对,通过水平旋转台与机械臂的配合进行取放书操作,将书籍放入指定书架。本发明的图书管理机器人具有以下有益效果:
[0029](I)通过机器人代替人工实现图书馆书籍的整理,将图书馆工作者从繁杂枯燥的图书管理工作中解放出来,实现图书管理的自动化;
[0030](2)图书管理机器人智能化高,可以极大的提高图书馆书籍整理的效率,在人力成本日益提高的今天,降低图书管理工作的成本;
[0031](3)促进图书管理领域的电子化信息化进程;
[0032](4)只需要在现有的图书馆的基础设施上进行一系列简单的改造,该机器人的功能就能够实现,成本小,造价低。
【附图说明】
[0033]图1为本发明的模块结构示意图;
[0034]图2为图书管理机器人的结构示意图;
[0035]其中:1_丝杠I ;2_竖直杆I ;3_竖直杆II ;4-丝杠II ;5_显示屏;6_抽屉式储书箱;7_储书柜;8_条形码扫描装置;9_上壳体;10-麦克纳姆轮;11-底座;12_摄像头模块;13_械臂II ;14_机械臂I ;15_水平移动台;16_水平旋转台;17_电磁传感器。
【具体实施方式】
[0036]下面结合实施例对本发明的内容作进一步叙述。
[0037]一种图书管理机器人,其特征在于:包括云端、控制系统、行进系统、取放书系统、路径识别系统和书籍识别系统;所述控制系统与云端相互通信,所述控制系统分别与行进系统、取放书系统、路径识别系统和书籍识别系统电气连接。
[0038]所述行进系统,用于完成机器人各个方向的行进和转向;所述取放书系统,用于完成书籍的取放;所述路径识别系统,用于采集路径和路障信息,并将信息传输给控制系统;所述书籍识别系统,用于采集书籍上的条形码信息和书架上的书籍信息,并将信息传输给控制系统;所述控制系统,用于接收路径识别系统和书籍识别系统采集的信息,并将信息传送到云端,接收云端传回的指令,执行指令;所述云端,用于存储图书馆的电子地图,接收并处理控制系统传来的信息,根据信息处理的结果得到指令,并将指令传送回控制系统。
[0039]本发明的图书管理机器人从还书处获取装有某楼层书籍的储书箱,然后通过书籍识别系统采集书籍侧边的条形码从而确定书籍所在书架位置及所在架层信息并进行运送,在运送过程中,通过路径识别系统采集的路径与路障信息,进行路径选择和路障避让,当到达该书籍所在的书架的架层时,则由书籍识别系统采集书架上的书籍的信息,从而确定该书籍的具体位置,再由取放书系统将书籍放到该位置;同样,该图书管理机器人还能完成取出指定书籍的功能。
[0040]所述的图书管理机器人包括底座11,所述行进系统包括麦克纳姆轮10和麦克纳姆轮驱动装置,所述麦克纳姆轮10安装在机器人底座11的4个边角处,所述麦克纳姆轮驱动装置用于驱动麦克纳姆轮转动。
[0041]所述取放书系统包括水平旋转台16、水平移动台15、机械臂、丝杠和竖直杆,所述水平旋转台16安装在底座11的中部,所述水平移动台15安装在水平旋转台16中部的方形槽中,所述丝杠和竖直杆安装在水平移动台15的顶部,所述丝杠包括丝杠Il和丝杠114,所述竖直杆包括竖直杆12和竖直杆113,所述机械臂包括机械臂114和机械臂1113,所述机械臂114安装在丝杠Il和竖直杆12上,所述机械臂1113安装在丝杠114和竖直杆113上;所述取放书系统还包括水平旋转台驱动装置、水平移动台驱动装置、机械臂驱动装置和丝杠驱动装置,所述水平旋转台驱动装置用于驱动水平旋转台16进行正反旋转,所述水平移动台驱动装置用于驱动水平移动台15在水平旋转台16中部的方形槽内进行往复运动,所述丝杠驱动装置用于分别驱动丝杠Il和丝杠114进行正反旋转,所述机械臂驱动装置用于驱动机械臂114进行开合和伸缩运动,驱动机械臂1113进行开合运动。
[0042]机械臂I和机械臂II的末端均设置有夹书板。当图书管理机器人到达需要归还书籍所在的书架时,水平旋转台旋转,同时带动机械臂I和机械臂II旋转,丝杠I正/反旋转,将机械臂I带到需要归还的书籍处,机械臂I的夹书板伸到该书籍的两侧,将该书籍两侧的书撑开,丝杠II正/反旋转,将机械臂II带到需要归还的书籍处,水平移动台往/复运动,带动机械臂I伸到该书籍处,将该书籍夹起;随后水平旋转台旋转,同时带动机械臂I和机械臂II旋转,丝杠I正/反旋转,将机械臂I带到需要归还书籍所在的书架的具体位置处,机械臂I的夹书板伸到该书籍所在的位置,将两侧的书撑开,丝杠II正/反旋转,水平移动台往/复运动,将机械臂II带到需要归还的书籍所在的位置处,将书籍放在该处,从而实现了将书籍归还至其所在位置的过程。取书的过程也是如此。
[0043]所述路径识别系统包括电磁传感器17、RFID阅读器和摄像头模块I,所述电磁传感器17、RFID阅读器和摄像头模块I分别与控制系统电气连接,所述电磁传感器17安装在底座11的前部,所述RFID阅读器安装在底座11的下部,所述摄像头模块I安装在丝杠和竖直杆顶部的平台上。
[0044]路径识别主要是基于RFID的电磁导引方式。电磁导引又称“线导”(WireGuidance),是将载有导引频率交流电的电线埋入地下或铺设在地表,电磁传感器通过采集导引线的磁场信号来进行导引。而RFID作为标签可以标示各节点的信息。用于路径的识别和图书馆书架的定位。RFID通常由RFID标签(tag)、读写器、天线、中间件及应用软件组成。在仓储与物流配送管理等领域有着广泛的应用,是目前物联网概念的核心技术之一。
[0045]对现有图书馆进行现有改造之时,需要在图书馆的地板上布置电磁导引带,一般采用导线即可。图书管理机器人采用的循迹传感器由多个电感以及检测电路组成,电感通过检测电磁导引带中的交变电流产生的磁场强弱来判断机器人相对于电磁导引带的位置。使图书管理机器人沿着既定轨迹行进,当遇到岔路口时,RFID阅读器阅读识别岔路口节点处的RFID电子标签,根据云端传回的路径指令判断是否转向,到达预定书架处,图书管理机器人根据书架前的电子
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