专利名称：一种用于实体档案自动存取的协作系统及档案的调取方法
技术领域：
本发明涉及一种用于档案智能存取的多机器人协作系统及方法，具体涉及一种用于实体档案自动存取的协作系统及档案的调取方法。
背景技术：
随着社会的发展，档案的数量与日巨增，对于档案的传输是档案工作人员每天繁琐的工作，存取档案劳动强度大，档案存取效率较低，尤其对一些涉密的档案更不希望人有更多的机会去接触，由于这些问题的存在，加快档案自动化系统建设，实现档案各个工作环节的微机化自动化管理有着重大意义。
发明内容
本发明的目的是为解决现有人工存取实体档案，存在劳动强度大，存取效率低的问题，特别是涉密档案，无法实现自动存取的问题，进而提供一种用于实体档案自动存取的协作系统及档案的调取方法。本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明的一种用于实体档案自动存取的协作系统包括机械单元和控制单元；所述机械单元包括框架机器人、导引小车和提升运输装置；所述控制单元包括调档服务器、机械单元总控制服务器、路由器、框架机器人控制系统、导引小车控制系统和提升运输控制系统；调档服务器的调 档信号输出端与机械单元总控制服务器的调档信号输入端通讯连接，机械单元总控制服务器的调档信号输出端通过路由器与框架机器人控制系统通讯连接，框架机器人控制系统控制框架机器人对档案抓取和送回；机械单元总控制服务器的导引信号输出端通过路由器与导引小车控制系统的导引信号输入端通讯连接，导引小车控制系统控制导引小车的路径和运动；机械单元总控制服务器的提升运输信号输出端通过路由器与提升运输控制系统的提升运输信号输入端通讯连接，提升运输控制系统控制提升运输装置对档案的取送和运输。本发明的利用用于实体档案自动存取的协作系统进行档案调取的方法，所述档案调取方法是按照以下步骤进行的:步骤一、取档案人员通过调档服务器发出取档案指令，机械单元总控制服务器将接收到的取档案指令后通过路由器传输到控制该档案的框架机器人控制系统；步骤二、框架机器人控制系统接收到取档案指令后，并发出水平移动指令，控制框架机器人进行横向和纵向水平移动，运动到要调取的档案所在位置后，框架机器人控制系统发出竖向移动指令，控制框架机器人上的手爪上下移动，对档案身份进行识别，身份识别确认后，框架机器人控制系统接收到机械单元总控制服务器发出的抓取指令后，对档案进行抓取，将抓取的档案放入档案盒转移台中；
步骤三、在框架机器人抓取档案的同时，机械单元总控制服务器从多个位置的导引小车中调取适合与所述框架机器人协作的导引小车，并向导引小车控制系统发出控制指令，对选出的适合与所述框架机器人协作的导引小车进行路径规划，该导引小车沿规划的路径到达抓取档案的框架机器人处，该框架机器人和该导引小车上的车载文档传送装置进行档案的转接；步骤四、协作的导引小车接取档案后，机械单元总控制服务器向导引小车控制系统发出路径规划指令，导引小车接收该路径规划指令并控制导引小车沿规划的路径到达提升运输装置处，机械单元总控制服务器向提升运输控制系统发出档案转接指令，机械单元总控制服务器向导引小车控制系统发出档案转出指令，导引小车控制系统控制导引小车转出档案，提升运输控制系统控制提升运输装置转接档案；步骤五、提升运输装置接取档案后，机械单元总控制服务器向提升运输控制系统发出运输指令，提升运输控制系统控制提升运输装置将档案送到档案管理人员处，完成档案的调取工作。本发明的有益效果是:本发明系统设计合理，本发明系统既减轻了档案管理人员的劳动，也提高了档案存取效率，效率提高了 30% 50%。档案室值班人员只需简单电脑操作即可完成档案资料 的调取和归还，实现操作简便化。由于多台机器人并行工作，一次调阅多本档案时效率大幅度提升，解决了特别是涉密档案无法实现自动存取的问题。本发明的协作系统对档案自动化存取不但提高了档案的安全性，而且降低了工作人员的工作量。实体档案自动调取及智能传输管理系统从提升可靠性和效率角度出发，采用了功能分解研制思路，实现自动导引小车(AGV)与框架式自动操作机器人相结合的协同操作方案。档案室值班人员只需简单电脑操作即可完成音像资料的调取和归还，实现操作简便化。由于多台机器人并行工作，一次调阅多本档案时效率大幅度提升。本发明采用提升运输方式实现档案室的档案和档案管理人员交接，管理人员只需在提升井的出口处从提升井的档案盒转移台中取出或放入档案即可，每个资料架的通道中安装一个框架式机器人，框架式机器人可以完成高速存取档案、高速精确定位文档位置、以书架内胆为单位的全自动标定、文档身份识别(RFID)、指定位置文档有无的判断，在取档和还档时，框架式机器人实现对档案的从资料架上直接夹取进行取出和送回。在提升井和框架式机器人之间采用多个自动导引小车进行档案的转移。自动导引小车可以实现包括精确寻线、精确定位、无线网络控制、车载书架伸缩、车载书架伸缩到位检测、文档有无判断、任意文档单独传送、蔽障等功能。框架式机器人与自动导引小车、自动导引小车与提升井之间采用档案盒转移台进行交接。取档时框架机器人和自动导引小车可同时运动，提高了效率。提升井档案与井口传输系统的协同作业。其中自动导引小车沿地面铺设的条码4进行循线。当自动导引小车所带电池电量低于20%时，自动导引小车能够自动到自动充电系统处完成充电。
图1是本发明协作系统的示意框图，图2是本发明的框架机器人、导引小车、提升运输装置和金属条码布置示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种用于实体档案自动存取的协作系统包括机械单元和控制单元；所述机械单元包括框架机器人7、导引小车8和提升运输装置9 ；所述控制单元包括调档服务器1、机械单元总控制服务器2、路由器3、框架机器人控制系统4、导引小车控制系统5和提升运输控制系统6 ；调档服务器I的调档信号输出端与机械单元总控制服务器2的调档信号输入端通讯连接，机械单元总控制服务器2的调档信号输出端通过路由器3与框架机器人控制系统4通讯连接，框架机器人控制系统4控制框架机器人7对档案抓取和送回；机械单元总控制服务器2的导引信号输出端通过路由器3与导引小车控制系统5的导引信号输入端通讯连接，导引小车控制系统5控制导引小车8的路径和运动；机械单元总控制服务器2的提升运输信号输出端通过路由器3与提升运输控制系统6的提升运输信号输入端通讯连接，提升运输控制系统6控制提升运输装置9对档案的取送和运输。本实施方式的导引小车可以实现包括精确寻线、精确定位、无线网络控制、车载书架伸缩、车载书架伸缩到位检测、文档有无判断、任意文档单独传送、蔽障等功能。小车机器人的主要功能部件包括小车轮组系统、车载文档传送系统、小车寻迹及定位系统等。导引小车具有自动充电功能。当机器人在待机位置等待作业命令时间超过I小时，或检测到电池电量低于20 %的时候，机器人自动到充电室，与充电站对接，实现自动充电。本实施方式的框架机器人可以实现包括高速存取档案、高速精确定位文档位置、以书架内胆为单位的全 自动标定、文档身份识别(RFID)、指定位置文档有无的判断、特殊情况力过载保护、行进方向蔽障等。本实施方式的提升运输装置由自动升降机、轿厢内传输装置、值班室档案输送装置组成，可以实现包括书架伸缩、车载书架伸缩到位检测、任意文档单独传送、文档有无判断等。自动升降机系统通过网络与机器人系统实时通讯，由PLC集中控制。平层精度达到± 1_，满足与机器人档案盒转移台、值班室传输装置对接的精度要求。本实施方式的控制系统设计过程充分考虑了抗干扰措施，包括合理布线、静电屏蔽、妥善接地、导线双绞、低通滤波技术等。同时采用软件抗干扰技术，可以弥补硬件抗干扰的不足或无法解决的问题，软件抗干扰技术包括程序自检、软件冗余、数字滤波等。所述框架机器人用于对档案的从资料架上直接夹取进行取出和送回，导引小车用于档案的传送和转移，提升运输装置用于档案的抓取、释放和运输，提升运输装置和框架式机器人之间的档案转移通过多个自动导引小车进行，具体实施方式
二:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种利用用于实体档案自动存取的协作系统进行档案调取的方法，所述档案调取方法是按照以下步骤进行的:步骤一、取档案人员通过调档服务器I发出取档案指令，机械单元总控制服务器2将接收到的取档案指令后通过路由器3传输到控制该档案的框架机器人控制系统4 ；步骤二、框架机器人控制系统4接收到取档案指令后，并发出水平移动指令，控制框架机器人7进行横向和纵向水平移动，运动到要调取的档案所在位置后，框架机器人控制系统4发出竖向移动指令，控制框架机器人7上的手爪上下移动，对档案身份进行识别，身份识别确认后，框架机器人控制系统4接收到机械单元总控制服务器2发出的抓取指令后，对档案进行抓取，将抓取的档案放入档案盒转移台中；步骤三、在框架机器人7抓取档案的同时，机械单元总控制服务器2从多个位置的导引小车8中调取适合与所述框架机器人7协作的导引小车8，并向导引小车控制系统5发出控制指令，对选出的适合与所述框架机器人7协作的导引小车8进行路径规划，该导引小车8沿规划的路径到达抓取档案的框架机器人7处，该框架机器人7和该导引小车8上的车载文档传送装置进行档案的转接；步骤四、协作的导引小车8接取档案后，机械单元总控制服务器2向导引小车8控制系统发出路径规划指令，导引小车8接收该路径规划指令并控制导引小车8沿规划的路径到达提升运输装置9处，机械单元总控制服务器2向提升运输控制系统6发出档案转接指令，机械单元总控制服务器2向导引小车控制系统5发出档案转出指令，导引小车控制系统5控制导引小车8转出档案，提升运输控制系统6控制提升运输装置9转接档案；步骤五、提升运输装置9接取档案后，机械单元总控制服务器2向提升运输控制系统6发出运输指令，提升运输控制系统6控制提升运输装置9将档案送到档案管理人员处，完成档案的调取工作。本实施方式的协作系统实现了框架机器人7、导引小车8和提升运输装置9的协同作业。其中导引小车沿地面铺设的金属 条码10进行循线和规划的路径运行。
权利要求
1.一种用于实体档案自动存取的协作系统，其特征在于:所述协作系统包括机械单元和控制单兀； 所述机械单元包括框架机器人(7)、导引小车(8)和提升运输装置(9)； 所述控制单元包括调档服务器(I)、机械单元总控制服务器(2)、路由器(3)、框架机器人控制系统(4)、导引小车控制系统(5)和提升运输控制系统(6)； 调档服务器(I)的调档信号输出端与机械单元总控制服务器(2)的调档信号输入端通讯连接，机械单元总控制服务器(2)的调档信号输出端通过路由器(3)与框架机器人控制系统(4)通讯连接，框架机器人控制系统(4)控制框架机器人(7)对档案抓取和送回； 机械单元总控制服务器⑵的导引信号输出端通过路由器⑶与导引小车控制系统(5)的导引信号输入端通讯连接，导引小车控制系统(5)控制导引小车(8)的路径和运动；机械单元总控制服务器(2)的提升运输信号输出端通过路由器(3)与提升运输控制系统(6)的提升运输信号输入端通讯连接，提升运输控制系统(6)控制提升运输装置(9)对档案的取送和运输。
2.一种利用权利要求1的用于实体档案自动存取的协作系统进行档案调取的方法，其特征在于:所述档案调取方法是按照以下步骤进行的: 步骤一、取档案人员通过调档服务器(I)发出取档案指令，机械单元总控制服务器(2)将接收到的取档案指令后通过路由器(3)传输到控制该档案的框架机器人控制系统(4)；步骤二、框架机器人控制系统(4)接收到取档案指令后，并发出水平移动指令，控制框架机器人(7)进行横向和纵向水平移动，运动到要调取的档案所在位置后，框架机器人控制系统(4)发出竖向移动指令，控制框架机器人(7)上的手爪上下移动，对档案身份进行识另O，身份识别确认后，框架机器人控制系统(4)接收到机械单元总控制服务器(2)发出的抓取指令后，对档案进行抓取，将抓取的档案放入档案盒转移台中； 步骤三、在框架机器人(7)抓取档案的同时，机械单元总控制服务器(2)从多个位置的导引小车(8)中调取适合与所述框架机器人(7)协作的导引小车(8)，并向导引小车控制系统5发出控制指令，对选出的适合与所述框架机器人(7)协作的导引小车(8)进行路径规划，该导引小车(8)沿规划的路径到达抓取档案的框架机器人(7)处，该框架机器人(7)和该导引小车(8)上的车载文档传送装置进行档案的转接； 步骤四、协作的导引小车(8)接取档案后，机械单元总控制服务器(2)向导引小车(8)控制系统发出路径规划指令，导引小车⑶接收该路径规划指令并控制导引小车(8)沿规划的路径到达提升运输装置(9)处，机械单元总控制服务器(2)向提升运输控制系统(6)发出档案转接指令，机械单元总控制服务器(2)向导引小车控制系统(5)发出档案转出指令，导引小车控制系统(5)控制导引小车(8)转出档案，提升运输控制系统(6)控制提升运输装置(9)转接档案； 步骤五、提升运输装置(9)接取档案后，机械单元总控制服务器(2)向提升运输控制系统(6)发出运输指令，提升运输控制系统( 6)控制提升运输装置(9)将档案送到档案管理人员处，完成档案的调取工作。
全文摘要
一种用于实体档案自动存取的协作系统及档案的调取方法，它涉及一种用于档案智能存取的多机器人协作系统及方法，以解决现有人工存取实体档案，存在劳动强度大，存取效率低的问题，特别是涉密档案，无法实现自动存取的问题，它包括机械单元和控制单元；档案调取方法的主要步骤是步骤一、取档案人员通过调档服务器发出取档案指令；步骤二、框架机器人抓取的档案；步骤三、框架机器人和导引小车上的车载文档传送装置进行档案的转接；步骤四、提升运输装置转接档案；步骤五、提升运输装置将档案送到档案管理人员处，完成档案的调取工作。本发明用于实体档案的存取。
文档编号B65G1/137GK103224109SQ201310162410
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月6日 优先权日2013年5月6日
发明者赵杰, 李戈, 朱延河, 金弘哲, 闫继宏, 刘健 申请人:哈尔滨工业大学