一种图书整理机器人结构及操作方法技术

本发明专利技术公开了一种图书整理机器人结构，包括躯干部分、臂膀部分和机械手部分，躯干部分包括支架和安装在支架上的竖直丝杆和安装在竖直丝杆上的支座，臂膀部分包括安装在支座上的水平丝杆和套装在水平丝杆的水平丝座和安装在水平丝座的双摆杆机构，机械手部分包括与双摆杆机构连接的基座、安装在基座上的夹书机构和分书机构。本发明专利技术还公开了一种图书整理的操作方法，包括：一、夹取目标书籍；二、寻找目标书籍放置的目标层和目标列；三、分离位于目标书籍左右两侧相邻的图书，为目标书籍留出目标位置；四、推送目标书籍至目标位置内。本发明专利技术能够完全替代图书馆工作人员的双手，减轻了图书馆工作人员的劳动强度，节约了人工成本，且工作效率高。

The structure and operation method of a book sorting robot

The invention discloses a structure of a Book finishing robot, which includes the trunk, arm and manipulator parts. The trunk section includes a bracket and a vertical silk rod mounted on the support and a support mounted on a vertical silk rod. The arm part includes a horizontal wire rod mounted on the support and a horizontal silk base fitted with a horizontal wire rod. The double pendulum rod mechanism is installed in the horizontal silk seat. The manipulator part includes the base which is connected with the double pendulum rod mechanism, the clamping mechanism and the book sharing mechanism on the base. The invention also discloses an operation method of book sorting, which includes: first, clip the target books; two, search the target and target columns of the target books; three, separate the adjacent books on both sides of the target books, leave the target books for the target books; four, push the target books to the target position. The invention can completely replace the hands of the staff of the library, reduce the labor intensity of the staff of the library, save the labor cost, and have high working efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种图书整理机器人结构及操作方法
本专利技术涉及一种机械人结构及图书整理操作方法，尤其是涉及一种图书整理机器人结构及操作方法。
技术介绍
近些年来，高校内的大型图书馆快速发展，图书馆每天都有上万本图书借出和归还，日益增长的图书流动量给现有的人工操作和管理模式增加了很大的负担。在传统的工作模式下，图书馆工作人员每天必须耗费大量的时间和精力用于分类、整理、上下架和搬运等单调而重复性的工作。因此，对图书整理机器人的研究成为热点，目前所研发出的机器人大多数是搬运型机器人，搬运型机器人将需要整理的目标书籍搬运到所对应的书架上的目标位置后，但是搬运型机器人不能完成将目标书籍推送至目标位置内的动作，只能由图书馆工作人员将目标书籍手动推送至目标位置内；针对以上技术问题，现如今提出一种图书整理机器人结构及操作方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种图书整理机器人结构，其结构简单、设计合理，利用躯干部分和臂膀部分能够使本机器人到达目标书籍所处的目标层和目标列的位置，并由分书机构在书架上位于所述目标书籍左右两侧的两个图书分离，为目标书籍留出目标位置，再由双摆杆机构和夹书机构将目标书籍推送至目标位置内；利用本专利技术的机器人机构的操作方法简单便捷，能够完全替代图书馆工作人员的双手，减轻了图书馆工作人员的劳动强度，节约了人工成本，而且工作效率高。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种图书整理机器人结构，其特征在于：包括躯干部分、臂膀部分和机械手部分，所述躯干部分包括支架和安装在所述支架上的竖直丝杆和安装在所述竖直丝杆上的支座，所述臂膀部分包括安装在支座上的水平丝杆和套装在水平丝杆的水平丝座和安装在水平丝座的双摆杆机构，所述支架包括平行布设的底板和顶板、以及竖直安装在所述底板和顶板之间的立柱，所述底板的下方设置有行走轮机构，所述机械手部分包括与所述双摆杆机构连接的基座、安装在所述基座上的夹书机构和分书机构，所述夹书机构和所述分书机构平行布设，所述夹书机构包括相对布设的第一夹书板和第二夹书板、带动所述第一夹书板和第二夹书板伸缩的第一丝杆移动机构和带动所述第一夹书板和第二夹书板开合的第一连杆机构，所述分书机构包括相对布设的第一分书板和第二分书板、带动第一分书板和第二分书板伸缩的第二丝杆移动机构以及带动第一分书板和第二分书板开合的第二连杆机构。上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第一丝杆移动机构包括一端安装在所述基座上的第一丝杆和套装在第一丝杆上的第一丝座，所述第一夹书板固定安装在第一丝座上，所述第二夹书板滑动安装在第一丝座上，所述第一丝杆由第一电机驱动，所述第二夹书板由第二电机驱动，所述第二电机与第二夹书板之间通过第一连杆机构传动连接。上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第一连杆机构包括由所述第二电机带动的第一连杆、安装在第一连杆另一端的滑块、穿过所述滑块的第二连杆和与所述第二连杆连接的第三连杆,所述第二连杆的一端设置有限位块。上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二夹书板上设置有导向杆，所述导向杆与第三连接杆的一端固定连接，所述第一丝座上设置有与导向杆相配合的导向套。上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二丝杆移动机构包括安装在所述基座上的第二丝杆和套装在所述第二丝杆上的第二丝座，所述第二丝杆由第三电机驱动。上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二连杆机构包括转动盘、固定安装在转动盘端面上的主动杆、与主动杆连接的第一中间杆和第二中间杆、与所述第一中间杆连接的第一从动杆和与所述第二中间杆连接的第二从动杆，所述第一分书板安装在所述第一从动杆上，所述第二分书板安装在所述第二从动杆上，所述第一中间杆和第二中间杆通过第一铰接轴铰接，所述第一从动杆和第二从动杆通过第二铰接轴铰接，所述转动盘由第四电机驱动，所述第二丝座上开设有供主动杆滑移的矩形槽。上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述双摆杆机构包括与所述基座固定连接的连接块、一端均铰接在连接块上的第一摆动杆和第二摆动杆，所述第一摆动杆和第二摆动杆另一端均转动安装在所述水平丝座上，所述竖直丝杆由第五电机驱动，所述水平丝杆由第六电机驱动，所述第一摆动杆由第七电机驱动。上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述基座包括由下板、上板、两个侧板拼接的两端开口的长方体框架和设置在所述长方体框架一端的立板，所述两个侧板沿着所述下板和上板的长度方向伸出所述长方体框架，所述立板沿着所述两个侧板的高度方向伸出所述长方体框架，所述上板上设置有与所述立板相平行的固定板。上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：两个所述侧板的内侧面上均开设有滑槽，所述第一丝座的两个侧面上均设置有用于卡装在所述滑槽内的滑动导轨。本专利技术还提供一种利用图书整理机器人结构进行图书整理的操作方法，其特征在于：该操作方法包括以下步骤：步骤一、夹取目标书籍：所述第一连杆机构带动第二夹书板向远离第一夹书板的一侧移动，使第一夹书板和第二夹书板相分离；所述第一丝杆移动机构带动相分离的第一夹书板和第二夹书板从所述基座内伸出，使第一夹书板的内侧面紧贴在所述目标书籍的一个侧面上；所述第一连杆机构带动第二夹书板向靠近第一夹书板的一侧移动，直至第二夹书板的内侧面紧贴在所述目标书籍的另一个侧面上；所述第一丝杆移动机构带动夹持有所述目标书籍的第一夹书板和第二夹书板缩回；步骤二、寻找所述目标书籍放置的目标层和目标列：所述行走轮机构带动所述支架移动，所述支座沿着所述竖直丝杆上升或下降寻找所述目标书籍放置的目标层，所述水平丝座沿着所述水平丝杆左右移动寻找所述目标书籍放置的目标列；步骤三、分离位于所述目标书籍左右两侧相邻的图书，为所述目标书籍留出目标位置：所述第二连杆机构带动第一分书板和第二分书板相闭合，所述第二丝杆移动机构带动相闭合的第一分书板和第二分书板从所述基座内伸出，使相闭合的第一分书板和第二分书板插入至位于所述目标书籍左右两侧的两个图书之间的缝隙中，所述第二连杆机构带动相闭合的第一分书板和第二分书板分离，所述第一分书板的外侧面和第二分书板的外侧面分别挤压位于所述目标书籍左右两侧的两个图书的表面，为所述目标书籍留出目标位置；步骤四、推送所述目标书籍至所述目标位置内：所述双摆杆机构带动所述机械手部分抬起，使步骤一中夹持有所述目标书籍的第一夹书板和第二夹书板靠近所述目标位置，所述第一丝杆移动机构带动处于缩回状态且夹持有所述目标书籍的第一夹书板和第二夹书板从所述基座内伸出，直至将所述目标书籍插入至步骤三中为所述目标书籍留出的所述目标位置之中，所述第一丝杆移动机构带动步骤三中相分离的第一分书板和第二分书板缩回。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术的机器人机构所利用的躯干部分包括支架和安装在所述支架上的竖直丝杆，并在竖直丝杆上安装支座，当竖直丝杆转动时，能够带动支座沿着竖直丝杆的长度方向上升或下移，使本机器人到达目标书籍所处的目标层。2、本专利技术的机器人机构所利用的臂膀部分包括水平丝杆、水平丝座和安装在水平丝座上的双摆杆机构，由于双摆杆机构与机械手部分的基座连接，能够带动机械手部分实现抬起或降下的功能，当水平丝杆转动时，能够带动水平丝座沿着水平丝杆的长度方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图书整理机器人结构，其特征在于：包括躯干部分、臂膀部分和机械手部分，所述躯干部分包括支架和安装在所述支架上的竖直丝杆(25)和安装在所述竖直丝杆(25)上的支座(26)，所述臂膀部分包括安装在支座(26)上的水平丝杆(27)和套装在水平丝杆(27)的水平丝座(28)和安装在水平丝座(28)的双摆杆机构，所述支架包括平行布设的底板(24‑1)和顶板(24‑2)、以及竖直安装在所述底板(24‑1)和顶板(24‑2)之间的立柱(24‑3)，所述底板(24‑1)的下方设置有行走轮机构，所述机械手部分包括与所述双摆杆机构连接的基座、安装在所述基座上的夹书机构和分书机构，所述夹书机构和所述分书机构平行布设，所述夹书机构包括相对布设的第一夹书板(4‑1)和第二夹书板(4‑2)、带动所述第一夹书板(4‑1)和第二夹书板(4‑2)伸缩的第一丝杆移动机构和带动所述第一夹书板(4‑1)和第二夹书板(4‑2)开合的第一连杆机构，所述分书机构包括相对布设的第一分书板(12‑1)和第二分书板(12‑2)、带动第一分书板(12‑1)和第二分书板(12‑2)伸缩的第二丝杆移动机构以及带动第一分书板(12‑1)和第二分书板(12‑2)开合的第二连杆机构。...

【技术特征摘要】
1.一种图书整理机器人结构，其特征在于：包括躯干部分、臂膀部分和机械手部分，所述躯干部分包括支架和安装在所述支架上的竖直丝杆(25)和安装在所述竖直丝杆(25)上的支座(26)，所述臂膀部分包括安装在支座(26)上的水平丝杆(27)和套装在水平丝杆(27)的水平丝座(28)和安装在水平丝座(28)的双摆杆机构，所述支架包括平行布设的底板(24-1)和顶板(24-2)、以及竖直安装在所述底板(24-1)和顶板(24-2)之间的立柱(24-3)，所述底板(24-1)的下方设置有行走轮机构，所述机械手部分包括与所述双摆杆机构连接的基座、安装在所述基座上的夹书机构和分书机构，所述夹书机构和所述分书机构平行布设，所述夹书机构包括相对布设的第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)、带动所述第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)伸缩的第一丝杆移动机构和带动所述第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)开合的第一连杆机构，所述分书机构包括相对布设的第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)、带动第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)伸缩的第二丝杆移动机构以及带动第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)开合的第二连杆机构。2.按照权利要求1所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第一丝杆移动机构包括一端安装在所述基座上的第一丝杆(3)和套装在第一丝杆(3)上的第一丝座(2)，所述第一夹书板(4-1)固定安装在第一丝座(2)上，所述第二夹书板(4-2)滑动安装在第一丝座(2)上，所述第一丝杆(3)由第一电机(20)驱动，所述第二夹书板(4-2)由第二电机(21)驱动，所述第二电机(21)与第二夹书板(4-2)之间通过第一连杆机构传动连接。3.按照权利要求2所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第一连杆机构包括由所述第二电机(21)带动的第一连杆(7)、安装在第一连杆(7)另一端的滑块(10)、穿过所述滑块(10)的第二连杆(8)和与所述第二连杆(8)连接的第三连杆(9),所述第二连杆(8)的一端设置有限位块(8-1)。4.按照权利要求3所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二夹书板(4-2)上设置有导向杆(6)，所述导向杆(6)与第三连接杆(9)的一端固定连接，所述第一丝座(2)上设置有与导向杆(6)相配合的导向套(5)。5.按照权利要求1所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二丝杆移动机构包括安装在所述基座上的第二丝杆(11)和套装在所述第二丝杆(11)上的第二丝座(13)，所述第二丝杆(11)由第三电机(22)驱动。6.按照权利要求1所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二连杆机构包括转动盘(14)、固定安装在转动盘(14)端面上的主动杆(15)、与主动杆(15)连接的第一中间杆(16-1)和第二中间杆(16-2)、与所述第一中间杆(16-1)连接的第一从动杆(17-1)和与所述第二中间杆(16-2)连接的第二从动杆(17-2)，所述第一分书板(12-1)安装在所述第一从动杆(17-2)上，所述第二分书板(12-2)安装在所述第二从动杆(17-2)上，所述第一中间杆(16-1)和第二中间杆(16-2)通过第一铰接轴(18)铰接，所述第一从动杆(17-1)和第二从动杆(17-2)通过第二铰接轴(19)铰接，所述转动盘(14)由第四电机(23)驱动，所述第二丝座(13)上开设有供主动杆(15)滑移的矩形槽(13-1)。7.按照权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳立，屈嵩瑞，姜全全，谢光勇，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61