一种图书馆智能借还书系统技术方案

本发明专利技术属于图书管理技术领域，具体的说是一种图书馆智能借还书系统，包括书架、设置在书桌上的检索系统、铺设在地面上的黑线和用于储存图书数据的数据库，还包括陈列板、底座、取书机构、移书机构、行走机构和控制装置；所述控制装置用于控制借还书系统的工作；所述陈列板横向设置在书架上，陈列板将书架隔成多层，陈列板用于书籍的陈列；所述书架设在底座上，通过输送轮、输送带、一号滚轮和二号滚轮间的配合，使得输送带在一号电机的带动下发生顺时针的转动，实现依次将书籍夹紧，避免了书籍在行走机构在移动时书籍掉落的问题；通过使用一号推进气缸和二号推进气缸替代复合机械臂，规避了使用复合机械臂造成的安全风险。

An Intelligent Library Loan and Return System

The invention belongs to the technical field of book management, in particular to a library intelligent lending and returning book system, which includes a bookshelf, a retrieval system set on a desk, a black line laid on the ground and a database for storing book data, and also includes a display board, a base, a Book fetching mechanism, a Book transferring mechanism, a walking mechanism and a control device; the control device is used to control the lending and returning book system. The display board is horizontally arranged on the bookshelf, which divides the bookshelf into multi-layers, and the display board is used for the display of books. The bookshelf is set on the base, and the conveyor belt can rotate clockwise under the drive of the No. 1 motor by the coordination between the conveyor wheel, the conveyor belt, the No. 1 roller and the No. 2 roller, thus realizing the sequential clamping of books and avoiding the walking of books. The problem of book dropping when the mechanism is moving; the safety risk caused by using the composite manipulator is avoided by replacing the composite manipulator with the No. 1 and No. 2 propulsion cylinders.

【技术实现步骤摘要】
一种图书馆智能借还书系统
本专利技术属于图书管理
，具体的说是一种图书馆智能借还书系统。
技术介绍
随着现代图书馆藏书量的不断增加，图书管理将是一项越来越艰辛的工作。仅靠传统的人工操作不仅将浪费大量的时间、人力和财力，还会不可避免地出现很多错误，带来不必要的麻烦。尽管现在已经有很多图书馆采用贴条形码或RFID技术辅助图书的识别与管理，但这只是稍稍提高了效率，并没有从根本上解决问题。这时，以机器人为基础的运营自动化就成为了图书馆未来发展的必然趋势。现有技术中也出现了一项专利关于一种图书馆智能借还书系统的技术方案，如申请号为2015102575633的一项中国专利公开了一种智能图书管理机器人，适用于图书馆图书全自动借还和整理的实现。本专利技术包括了可巡线和避障的自主移动车、寄存书架、放书篮、图书取放机构以及控制装置。其特征是：移动车根据地面标志及标志线进行移动，用于实现避障和巡线的机构安装在小车头部；寄存书架为特制结构，朝向与小车前进方向相同；图书取放机构，用导轨的组合来实现上下、左右和前后方向的运动，机构末端是撑书臂和取书臂构成的复合机械臂，具备伸缩、撑开和夹紧的功能，根据摄像头成像和计算机控制完成取放书。该技术方案的一种智能图书管理机器人，能够进行取放书的操作。但是该技术方案中，其隔板间的间距无法改变，使得书籍在隔板间放置时，隔板无法将书籍夹紧，移动车在前进的过程中，书籍容易掉落到地上，导致书籍损坏；同时，使用复合机械臂对书籍进行夹取，在操作时，容易伤害到附近的人，安全风险较高；使得该技术方案受到限制。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，解决移动车在前进的过程中，书籍容易掉落到地上以及使用复合机械臂对书籍进行夹取时，安全风险较高的问题；本专利技术提出了一种图书馆智能借还书系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种图书馆智能借还书系统，包括书架、设置在书桌上的检索系统、铺设在地面上的黑线和用于储存图书数据的数据库，还包括陈列板、底座、取书机构、移书机构、行走机构和控制装置；所述控制装置用于控制借还书系统的工作；所述陈列板横向设置在书架上，陈列板将书架隔成多层，陈列板用于书籍的陈列；所述书架设在底座上，书架内设置有移书机构，移书机构用于移动书籍的位置；所述底座的上侧面设置有取书机构，取书机构用于书籍的取放，底座的下侧面设置有行走机构；所述行走机构用于书架的移动；其中，所述移书机构包括夹板、安装板、一号滚轮、二号滚轮、一号绕线筒、一号绳索、输送带、输送轮、一号弹簧、一号电机、转轴、凸轮、打气筒、二号弹簧、储气瓶、一号推进气缸和二号推进气缸，所述转轴竖向转动设置在书架内，转轴上套接有输送轮；两个所述输送轮共同套接有同一输送带；所述输送带的数量与陈列板的数量相同；所述一号电机设置在书架的顶部，一号电机的输出轴与转轴通过联轴器固接，一号电机用于为输送带的转动提供动力；所述安装板位于输送带的上下两侧，相邻的两个安装板间通过一号弹簧连接，一号弹簧用于相互远离的推动两个安装板，两个安装板相互靠近的一侧均转动设置有一号滚轮和二号滚轮，且所述一号滚轮和二号滚轮分别设置在输送带的两侧，一号滚轮和二号滚轮共同将输送带夹持住，所述一号滚轮位于输送带的外侧，一号滚轮上固连有一号绕线筒；所述一号绳索依次绕接在若干的一号绕线筒上，一号绳索的一端固连在首部的一号绕线筒上，一号绳索的另一端固连在尾部的一号绕线筒上,位于首部的一号绕线筒和位于尾部的一号绕线筒间不同过一号绳索连接，且设置有首部的一号绕线筒的安装板与设置有尾部的一号绕线筒的安装板间没有设置一号弹簧，一号绳索用于调节夹板间的距离；所述夹板设置在安装板上，夹板用于对书籍的夹持，夹板上设置有不同二维码，每个二维码对应一本书籍，设置有首部的一号绕线筒的安装板上所设置的夹板的下侧面设置有橡胶垫，橡胶垫用于增大与陈列板间的摩擦力；所述一号推进气缸和二号推进气缸固连且均固连在陈列板上，一号推进气缸和二号推进气缸的推进方向相反，用于将书籍到取书机构上；一号推进气缸和二号推进气缸上均设置有摄像头，摄像头用于采集夹板上的二维码，并读取二维码的内容，用于对代取书籍的位置进行定位；通过一号电机、转轴、输送轮和输送带间的配合传动，使得输送带在一号电机的带动下发生顺时针的转动，此时由于首部的一号绕线筒的安装板上所设置的夹板的下侧面设置有橡胶垫，使得一号滚轮在输送带的作用下逆时针转动，位于首部的一号绕线筒逆时针转动从而将一号绳索绕起，一号绳索从位于尾部的一号绕线筒处逐渐拉紧，使得位于尾部的夹板将书籍夹紧，之后倒数第二个夹板会移动将书籍夹紧，从而依次将书籍夹紧，当书籍全被夹紧后，一号滚轮无法发生旋转，此时一号滚轮与输送带的摩擦力大于橡胶垫与陈列板间的摩擦力，此时一号滚轮在输送带的带动下转动，从而将书籍转动至相应位置，此时一号电机反转，此时书籍被逐渐松开，书籍可被一号推进气缸或二号推进气缸推到取书机构；所述储气瓶设置在陈列板上，储气瓶通过两个气管分别一号推进气缸和二号推进气缸连通，且两个气管上分别设置有一号推进气缸和二号推进气缸相对应的电磁阀，储气瓶内储存的气体用于为一号推进气缸和二号推进气缸提供动力，储气瓶上设置有泄压阀，储气瓶通过单向阀与打气筒连通；所述打气筒设置在陈列板上，打气筒的手柄连接在凸轮上，所述凸轮设置在输送轮上，凸轮用于推动打气筒的手柄向储气瓶内打气，打气筒的内部设置有二号弹簧，二号弹簧用于手柄的复位向打气筒内抽气；输送轮在转动时，会带动凸轮一起旋转，通过凸轮、二号弹簧和打气筒间的配合，使得打气筒单向的将气体压缩进储气瓶中，开启相应的电磁阀即可使得一号推进气缸或二号推进气缸伸出，将书籍推到取书机构上；所述取书机构包括升降装置、定位板和三号推进气缸；所述升降装置的上侧面设置有定位板和三号推进气缸，两个所述定位板用于书籍的夹持；所述三号推进气缸用于将书籍推入两夹板之间，三号推进气缸通过气管与储气瓶连通，且气管上设置有与三号推进气缸对应的电磁阀，三号气缸上设置有用于读取夹板上二维码的摄像头；书籍到达两个定位板间后，可通过升级装置调节书籍的高度，以便于书籍的拿取；所述行走机构包括移动车、动力装置、摄像头和红外传感器；所述移动车的车头部设置有摄像头和探测范围为扇形的红外传感器，移动车的车身上设置有动力装置，动力装置用于为移动车提供动力；控制装置根据摄像头采集到的贴在图书馆地面上的黑线控制移动车沿黑线运动，根据摄像头采集到的黑线转弯或交叉处的二维码的方向及内容确定移动车在图书馆的位置和朝向，并根据位置和朝向判断下一步的运动方向；所述红外传感器用于监控移动车前方是否有障碍；如果检测到障碍则停止移动一段时间；如果一段时间后障碍物没有消失，则向终端发送错误报告并尝试其他的路线。优选的，所述升降装置包括方框体、框盖、三号弹簧、二号绳索、定滑轮、二号绕线筒和二号电机；位于最下侧的所述方框体固连在底座的上侧面，最于最上侧的所述方框体上设置有框盖，且方框体间相互连通，且彼此间滑动连接，形成宝塔形；所述三号弹簧设置在方框体的内部，三号弹簧用于推动匡盖上升，位于最上方的方框体的外侧壁上固连有二号绳索的一端，二号绳索的另一端绕过定滑轮并绕接在二号绕线筒上；所述定滑轮设置在底座上；所述二号绕线筒固连在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图书馆智能借还书系统，包括用于放置书籍的书架(1)、设置在书桌上的检索系统、铺设在地面上的黑线和用于储存图书数据的数据库，其特征在于：还包括陈列板(2)、底座(3)、取书机构(4)、移书机构(5)、行走机构(6)和控制装置；所述控制装置用于控制借还书系统的工作；所述陈列板(2)横向设置在书架(1)上，陈列板(2)将书架(1)隔成多层，陈列板(2)用于书籍的陈列；所述书架(1)设在底座(3)上，书架(1)内设置有移书机构(5)，移书机构(5)用于移动书籍的位置；所述底座(3)的上侧面设置有取书机构(4)，取书机构(4)用于书籍的取放，底座(3)的下侧面设置有行走机构(6)；所述行走机构(6)用于书架(1)的移动。

【技术特征摘要】
1.一种图书馆智能借还书系统，包括用于放置书籍的书架(1)、设置在书桌上的检索系统、铺设在地面上的黑线和用于储存图书数据的数据库，其特征在于：还包括陈列板(2)、底座(3)、取书机构(4)、移书机构(5)、行走机构(6)和控制装置；所述控制装置用于控制借还书系统的工作；所述陈列板(2)横向设置在书架(1)上，陈列板(2)将书架(1)隔成多层，陈列板(2)用于书籍的陈列；所述书架(1)设在底座(3)上，书架(1)内设置有移书机构(5)，移书机构(5)用于移动书籍的位置；所述底座(3)的上侧面设置有取书机构(4)，取书机构(4)用于书籍的取放，底座(3)的下侧面设置有行走机构(6)；所述行走机构(6)用于书架(1)的移动。2.根据权利要求1所述的一种图书馆智能借还书系统，其特征在于：所述移书机构(5)包括夹板(501)、安装板(502)、一号滚轮(503)、二号滚轮(504)、一号绕线筒(505)、一号绳索(506)、输送带(507)、输送轮(508)、一号弹簧(509)、一号电机(510)、转轴(511)、凸轮(512)、打气筒(513)、二号弹簧(514)、储气瓶(515)、一号推进气缸(516)和二号推进气缸(517)，所述转轴(511)竖向转动设置在书架(1)内，转轴(511)上套接有输送轮(508)；两个所述输送轮(508)共同套接有同一输送带(507)；所述输送带(507)的数量与陈列板(2)的数量相同；所述一号电机(510)设置在书架(1)的顶部，一号电机(510)的输出轴与转轴(511)通过联轴器固接，一号电机(510)用于为输送带(507)的转动提供动力；所述安装板(502)位于输送带(507)的上下两侧，相邻的两个安装板(502)间通过一号弹簧(509)连接，一号弹簧(509)用于相互远离的推动两个安装板(502)，两个安装板(502)相互靠近的一侧均转动设置有一号滚轮(503)和二号滚轮(504)，且所述一号滚轮(503)和二号滚轮(504)分别设置在输送带(507)的两侧，一号滚轮(503)和二号滚轮(504)共同将输送带(507)夹持住，所述一号滚轮(503)位于输送带(507)的外侧，一号滚轮(503)上固连有一号绕线筒(505)；所述一号绳索(506)依次绕接在若干的一号绕线筒(505)上，一号绳索(506)的一端固连在首部的一号绕线筒(505)上，一号绳索(506)的另一端固连在尾部的一号绕线筒(505)上,位于首部的一号绕线筒(505)和位于尾部的一号绕线筒(505)间不同过一号绳索(506)连接，且设置有首部的一号绕线筒(505)的安装板(502)与设置有尾部的一号绕线筒(505)的安装板(502)间没有设置一号弹簧(509)，一号绳索(506)用于调节夹板(501)间的距离；所述夹板(501)设置在安装板(502)上，夹板(501)用于对书籍的夹持，夹板(501)上设置有不同二维码，每个二维码对应一本书籍，设置有首部的一号绕线筒(505)的安装板(502)上所设置的夹板(501)的下侧面设置有橡胶垫，橡胶垫用于增大与陈列板(2)间的摩擦力；所述一号推进气缸(516)和二号推进气缸(517)固连且均固连在陈列板(2)上，一号推进气缸(516)和二号推进气缸(517)的推进方向相反，用于将书籍到取书机构(4)上；一号推进气缸(516)和二号推进气缸(517)上均设置有摄像头，摄像头用于采集夹板(501)上的二维码，并读取二维码的内容，用于对书籍的位置进行定位；所述储气瓶(515)设置在陈列板(2)上，储气瓶(515)通过两个气管分别一号推进气缸(516)和二号推进气缸(517)连通，且两个气管上分别设置有一号推进气缸(516)和二号推进气缸(517)相对应的电磁阀，储气瓶(515)内储存的气体用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巧莲，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34