一种基于自主移动机器人辅助终端的图书管理方法与流程

本发明具体涉及一种基于自主移动机器人辅助终端的图书管理方法，利用手持终端辅助图书馆机器人解决馆藏图书错架问题，属于图书馆自动化技术领域。

背景技术：

使用错架图书管理机器人进行图书管理能够提升图书馆的工作效率，受制于当前机器人智能化发展水平，图书馆机器人在某些无法自主移动到达的馆内区域内无法实现其正常的图书管理功能。由于定位精度的问题，机器人在确定错架图书后将图书的位置信息反馈这个问题直接影响错架图书管理机器人的使用体验。为了解决上述图书馆内应用错架图书管理机器人遇到的难题，提升错架图书管理机器人的用户体验，降低图书馆人工管理成本，提高图书馆服务质量，这里提出一种利用基于错架图书管理机器人手持式辅助终端的图书管理方法。

技术实现要素：

本发明利用终端技术实现对错架图书的定位与查找，辅助自主移动机器人完成错架图书的定位与查找，协助图书管理员快速整理书架，解决馆藏图书错架的问题。

为达成以上目的，本发明提出一种基于自主移动机器人辅助终端的图书管理方法，将条码技术结合嵌入式系统实现手持辅助管理终端，手持终端包含：激光扫码模块、触摸屏、通信模块、查询模块。激光扫码模块与查询模块连接，传送条码编号。液晶显示屏与查询模块连接，显示当前扫码的书籍信息。通信模块提供查询模块与管理终端网络数据通信。上述构件的构造方式仅仅是示例性的，在一些需要或者必要的例子中，这些构件的构造方式、组合和其安装位置可以是任意方式的。其具体实现包括如下步骤：

s1、将图书原有的条形码固定在书脊处；按照书架位置以及书架层数编制不同的条形码，书架编号顺序要和扫描模块的扫码的先后顺序一致。在书架指定位置张贴条形码便于扫描定位；按照传统索书号将所有馆藏图书摆放到书架上。

该步骤针对现有图书馆的图书管理模式，复制图书原有的条形码，粘贴该条形码至书脊底端一侧，为所有书架编号,按照书架标志-分馆号-书架号-层号-起始标志的方式编码，条码的编号顺序要和后续机器人上的扫描枪的扫码先后顺序一致。制作相应的书架条形码，将书架条形码张贴在与图书条形码统一水平高度的书架边缘。当书架处于机器人无法到达区域时，该书架编码时要特定标出，方便解码时明确此类书架。

s2、手持式辅助终端与自主移动机器人在同一个局域网下，共享机器人建立的图书位置信息数据；

该步骤将辅助终端与自主移动机器人连接在同一个网络下，手持式辅助终端通过网络将机器人控制命令、数据库操作命令、采集到的图书条码信息等内容传输到管理终端的数据库中，管理终端将相关的信息反馈到手持式辅助终端。通过网络通信实现手持式辅助终端与自主移动机器人的信息交互，共享具有图书位置信息的数据库。

s3、辅助图书位置信息的采集，根据管理终端上显示的区域栅格地图，人工确认机器人无法到达的区域，在此区域内启动全局扫描模式，扫描书架码录入书架位置信息，利用扫描枪获图书条形码信息，结合书架位置信息生成图书位置信息；

该步骤中通过观察栅格地图与真实环境的即可人工确定机器人无法自主移动到达的区域，在这些区域内启动全局扫描模式，使用手持式辅助终端扫描书架不同层的条码获取书架位置信息，再扫描图书上的条码，生成图书的位置信息，位置信息记为(x,y,h),其中x、y由步骤s1中指定的书架码计算填充，h由扫描到的书架码决定。

s4、使用手持式辅助终端查找错架图书时，扫描书架及图书的条形码，获书架信息及该书架上的所有图书信息，比对数据库中的原始位置信息，将错架图书的基本信息显示在手持式辅助终端，图书管理员借此完成错架图书的归位；

该步骤在查找错位图书时，图书管理员扫描每一层书架及图书的条形码，获得书架编码及该书架上的所有图书信息，比对数据库中的原始位置信息，确认扫描的图书编码是否归属本层书架，如果不归属本书架就判断该图书属于错架图书，发现错架图书时手持式辅助终端立即报警，图书管理员可及时将错架图书取下。

s5、在辅助查询指定书架的错架图书时，根据错架图书管理机器人和手持式辅助终端获取的错架图书信息建立的图书信息数据库，扫描当前的书架条码，获取当前书架的错架图书信息及位置，将错架图书的基本信息显示在手持式辅助终端，图书管理员借此完成错架图书的归位；

该步骤用于查找指定书架的错架图书，对于机器人可以到达的区域，机器人本体按照规划的路径运动并扫描每一层书架及图书的条形码，获得书架编码及该书架上的所有图书信息，比对数据库中的原始位置信息，确认扫描的图书编码是否归属本层书架，如果不归属本书架就判断该图书属于错架图书，扫描结束后将错架图书的基本信息共享在管理终端，手持式辅助终端扫描书架码，与管理终端通信获取当前书架的错架图书信息，图书管理员根据手持式辅助终端提示的信息完成错架图书的查找。

s6、增加新书时，在书脊上张贴条形码，根据索书号把图书放在指定书架，启动手持式辅助终端扫描增加新书的书架，获得新书图书位置信息，更新原始位置信息。

该步骤在增加新书时，先按照步骤s1所述的方法在新书书脊上张贴条形码，根据索书号把图书放在指定书架，再按照步骤s3在手持式辅助终端扫描书架码，获得新书图书位置信息，再扫描图书码更新数据库中的位置信息。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

有益效果

利用图书馆内现有硬件设备和软件系统，辅助机器人解决图书馆内图书归位的难题，本专利针对图书馆机器人无法在狭小空间运行等缺陷，采用手持手持式辅助终端的方式扩大了错架图书管理机器人的应用范围，是图书馆机器人图书管理功能的有效补充，辅助机器人管理图书馆书籍。

附图说明

图1为软件结构图。

图2为系统信息流向图。

图3为书架及图书条形码张贴示意图。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本发明技术方案。

图1示例性地表示了手持式辅助终端上图书定位与查找系统软件结构图，此系统包含：查询模块、机器人控制模块、扫码枪模块、触摸屏模块、通信模块、用户界面模块。

图2为错架图书识别、查找系统信息流向图。机器人获取图书和书架的条码信息，利用自身传感器获得位置信息。手持式辅助终端将控制信息等传送到机器人本体，从机器人本体获得实时工作状态；将扫码信息等传送到管理终端，与机器人本体共同维护数据库，从管理终端获得数据库的查询结果等。

图3示例性地表示了本发明所述书架及图书条形码张贴示意图。

下面结合附图所示，更加具体地描述基于自主移动机器人辅助终端的图书管理方法的示例性实现。

s1、将图书原有的条形码固定在书脊处；按照书架位置以及书架层数编制不同的条形码，条码的编号顺序要和后续图书管理员使用扫码枪的扫码先后顺序一致。张贴条码时应在书架指定位置方便机器人扫描定位；按照传统索书号将所有馆藏图书摆放到书架上，具体步骤如下：

s11,针对现有图书馆的图书管理模式，将现有图书的条形码复制粘贴书脊底端一侧；

s12,为所有书架编号,按照书架标志-分馆号-书架号-层号-起始标志的方式编码，制作相应的书架条形码。以1位表示书架，2位表示分馆号，3位表示书架号，1位表示层号，1位表示起止位的格式编码书架，为每一个书架的每一层制作书架的条形码，将书架条码张贴在与图书条形码统一水平高度的书架边缘，如图3所示。

s2、手持式辅助终端与自主移动机器人在同一个局域网下，共享机器人建立的图书位置信息数据，具体步骤如下：

s21,将手持式辅助终端与自主移动机器人连接在同一个局域网下，通过无线网络实现终端设备与机器人的通信连接；

s22,利用手持式辅助终端控制机器人工作时，利用无线网络发送控制指令到机器人本体，实现机器人的开关、运动、建图、查询等功能，通过网络通信实现手持式辅助终端与自主移动机器人的信息交互；

s23,手持式辅助终端将数据库操作命令、采集到的图书条码信息等内容传输到管理终端的数据库中，管理终端将相关的信息反馈到手持式辅助终端，共享具有图书位置信息的数据库。

s3、辅助图书位置信息的采集，根据管理终端上显示的区域栅格地图，人工确认机器人无法到达的区域，在此区域内启动全局扫描模式，扫描书架码录入书架位置信息，利用扫描枪获图书条形码信息，结合书架位置信息生成图书位置信息，具体步骤如下：

s31，通过人工观察栅格地图与真实环境，对比获得机器人无法自主移动到达的区域，确定在这些区域内的书架，根据s12编码此类书架时，预留指定范围的书架码表示机器人无法到达的书架，便于用户查询；

s32，启动全局扫描模式，使用手持式辅助终端扫描书架不同层的条码获取书架位置信息，再扫描图书上的条码，生成图书的位置信息，位置信息记为(x,y,h),其中x、y由步骤s12中指定的书架码计算填充，h由扫描到的书架码决定；

s4、使用手持式辅助终端查找错架图书时，扫描书架及图书的条形码，获书架信息及该书架上的所有图书信息，比对数据库中的原始位置信息，将错架图书的基本信息显示在手持式辅助终端，图书管理员借此完成错架图书的归位。具体步骤如下：

s41，查找错位图书时，图书管理员扫描每一层书架及图书的条形码，扫码枪将结果通过树莓派gpio15端口传入解码计算获得书架编码及该书架上的所有图书信息；

s42，手持式辅助终端从解码信息中获得书架编码，服务程序通过tcp端口向管理终端请求获取当到前书架层上所有图书序号、书名等信息；

s43,扫描图书时同步比对数据库中本书架本层的图书信息，确认扫描的图书编码是否归属本层书架，如果不归属本书架就判断该图书属于错架图书，发现错架图书时手持式辅助终端立即报警，图书管理员可及时将错架图书取下。

s5、在辅助查询指定书架的错架图书时，根据错架图书管理机器人和手持式辅助终端获取的错架图书信息建立的图书信息数据库，扫描当前的书架条码，获取当前书架的错架图书信息及位置，将错架图书的基本信息显示在手持式辅助终端，图书管理员借此完成错架图书的归位，具体步骤如下：

s51,本步骤执行的前提是机器人已建立原始带有位置信息的图书数据库，机器人进行错架图书扫描，对比原始图书位置信息获取错架图书的位置信息；

s52,使用手持式辅助终端扫描书架码，比对数据库中的原始位置信息，确认扫描的图书编码是否归属本层书架，如果不归属本书架就判断该图书属于错架图书；

s53扫描结束后将错架图书从书架上取下，当将错架图书放置在原始位置时利用手持式辅助终端通知管理终端将该图书的错架位置信息删除，实现位置信息数据库的维护。

s6、增加新书时，在书脊上张贴条形码，根据索书号把图书放在指定书架，启动手持式辅助终端扫描增加新书的书架，获得新书图书位置信息，更新原始位置信息。具体步骤如下：

s61，按照步骤s1所述的方法在新书书脊上张贴条形码，根据索书号把图书放在指定书架；

s62，按照步骤s3利用手持式辅助终端扫描书架码，获得新书图书位置信息，再扫描图书码更新数据库中的位置信息。