基于十字架机械臂的图书质量评估机器人及控制方法技术

本发明专利技术属于自动控制技术领域，提供了一种基于十字架机械臂的图书质量评估机器人及控制方法，包括图书检测台、机械臂安装台、支撑挡板、显示台和图像采集面板；所述显示台左表面安装有显示屏、红外测距传感器和摄像头，所述图像采集面板下表面安装有摄像机，所述机器臂安装台上安装有机器臂；所述机器臂包括底座，所述底座上设有与底座垂直的支撑臂，所述支撑臂上部设有与支撑臂垂直的转动臂，所述转动臂可绕支撑臂旋转，所述转动臂包括相互垂直的第一臂和第二臂。本发明专利技术能够自动翻书、自动摄像，通过所获取的图书图像的相关信息对图书质量进行测评并对图书进行定价。

Book quality evaluation robot and control method based on cross arm

The invention belongs to the technical field of automatic control, provides a cross arm robot and control method of quality assessment of books including books based on test platform, mechanical arm mounting table, supporting baffle, display platform and the image of the display panel; the left Taiwan is surface mounted display, infrared sensors and cameras, the image collect the lower surface of the panel is provided with a camera, the robot arm installed is installed on the machine arm; the arm machine comprises a base, wherein the base is provided with a support arm perpendicular to the base, the support arm is provided with a vertical rotating arm and the support arm, the rotating arm can rotate around the support arm. The rotating arm comprises a first arm and the second arm perpendicular to each other. The invention is capable of automatically turning, automatic camera, relevant information through books of the acquired image evaluation of the quality of books and books on pricing.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动控制
，具体涉及基于十字架机械臂的图书质量评估机器人及控制方法
技术介绍
随着社会的发展，人类的知识量越来越大，每年制造的书籍也越来越多，一本书由多页纸装订而成，纸通过木材的生产制造而成，书籍是最主要的纸张消耗途径。现代社会大力提倡绿色环保、节约资源，节约用纸就可以减少造纸、减少树木的砍伐，就能保护森林、保护环境。中国拥有几千万的在校学生，学生使用的教科书、课外辅导书往往在毕业时完好无损，我们普通的居民大众手中也拥有大量看过了不需要再看、没时间看或是不想看的完好书籍杂志，放在家中占地方还成为了负担。环保、节约能源、资源共享和发展循环经济是时下我们社会所倡导的发展方向，于是许多“地摊”式二手书市、实体二手书店、网上二手书店应运而生。二手书的循环利用为我们自己和社会都带来了好处，但是也带来了困扰，卖主可以凭借自我的喜好随便定价，没有统一的标准来测评二手图书的质量，也就没有统一的标准来给二手图书定价。
技术实现思路
针对以上问题的不足，本专利技术提供了基于十字架机械臂的图书质量评估机器人及控制方法，能够自动翻书、自动摄像，通过所获取的图书图像的相关信息对图书质量进行测评并对图书进行定价。为实现上述目的，本专利技术基于十字架机械臂的图书质量评估机器人，包括图书检测台，所述图书检测台后方设有与图书检测台处于同一平面的机械臂安装台，所述图书检测台左侧设有垂直于图书检测台的支撑挡板，所述图检测台右侧设有垂直于图书检测台的显示台，所述显示台上方连接有位于图书检测台正上方的图像采集面板；所述显示台面对支撑挡板的一面安装有显示屏、红外测距传感器和摄像头，所述图像采集面板下表面安装有摄像机，所述机器臂安装台上安装有机器臂，所述显示屏、红外测距传感器、摄像头、摄像机和机器臂分别与设置于显示台内的控制器电连接；所述机器臂包括底座，所述底座上设有与底座垂直的支撑臂，所述支撑臂上部设有与支撑臂垂直的转动臂，所述转动臂可绕支撑臂旋转，所述转动臂包括相互垂直的第一臂和第二臂。优选地，所述底座上表面设有用于支撑臂平动的长方形开口，所述底座内设有驱动支撑臂沿轴线S1平动的第一驱动机构，所述第一驱动机构包括第一电机、与第一电机同轴转动的的第一齿轮和垂直于第一电机输出轴延伸方向且与支撑臂固定连接的第一平动轴，所述第一平动轴平行于轴线S1方向上设有与第一齿轮相绞合的平动齿，所述第一电机通过第一齿轮将动力传递给第一平动轴并通过第一平动轴带动支撑臂沿轴线S1方向平动；所述支撑臂内设有第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二电机和与第二电机同轴转动的第二电机输出轴，第二电机输出轴穿过第一臂和第二臂并与第一臂和第二臂固定连接，所述第二电机通过第二电机输出轴带动第一臂和第二臂绕支撑臂旋转；所述第一臂内设有第三驱动机构，所述第三驱动机构包括第三电机、与第三电机同轴转动的的第三齿轮和垂直于第三电机输出轴延伸方向的第三平动轴，所述第三平动轴沿轴线S3方向上设有与第三齿轮相绞合的平动齿，所述第三电机通过第三齿轮将动力传递给第三平动轴并使其沿轴线S3方向平动；所述第二臂内设有第四驱动机构，所述第四驱动机构包括第四电机、与第四电机同轴转动的的第四齿轮和垂直于第四电机输出轴延伸方向的第四平动轴，所述第四平动轴沿轴线S4方向上设有与第四齿轮相绞合的平动齿，所述第四电机通过第四齿轮将动力传递给第四平动轴并使其沿轴线S4方向平动。优选地，所述第一臂里的第三平动轴两端设有翻书叶片a1和翻书叶片a2，所述第二臂里的第四平动轴两端设有翻书叶片b1和翻书叶片b2。优选地，所述翻书叶片a1、a2、b1和b2处于同一高度且每个翻书叶片末端均为为圆弧形，每个翻书叶片所在平面与图书检测台面呈60°夹角。优选地，所述支撑挡板右方、图书检测台和机器臂安装台相交处设有垂直于图书检测台的定位挡板。优选地，所述支撑挡板靠近机器臂的一侧设有用于翻书叶片活动的凹槽，所述支撑挡板右侧面与图书检测台面呈60°夹角。基于十字架机械臂的图书质量评估机器人的控制方法：步骤1：将图书以书脊朝下、前封面靠在支撑挡板右侧面的方式放置在图书检测台上，红外测距传感器检测到图书后，图书质量自动评估机器人开始测评工作，摄像头拍摄图书后封面，并将图书后封面图像发送给远程服务器；步骤2：机器臂通过不同的翻书叶片插入图书并向右移动来实现持续的翻动书页；步骤3：机械臂翻动图书的过程中摄像机和摄像头拍摄图书内页和图书前封面，获取图书内页图像和图书前封面图像，并发送给远程服务器；步骤4：根据获取的图书后封面图像，通过图像识别技术，获取图书的ISBN码和图书的相关信息，根据获取的图书封面图像和图书内页图像与远程服务器原有的相对应的图书图像信息进行对比，从而实现对图书质量的测评并对图书定价。步骤5：显示屏显示图书的相关信息和定价价格。优选地，所述步骤2的具体步骤为：步骤21：预设支撑挡板右侧面与图书检测台面的相交线为S，翻书叶片a1位于S延长线的正上方，支撑臂向左移动L0，则翻书叶片a1随之向左移动，正对图书后封面边沿；步骤22：支撑臂向左移动X，翻书叶片a1向前运动，则翻书叶片a1插入图书，转动臂顺时针旋转，则翻书叶片a1随之向右转动翻动书页，转动臂旋转90°停止旋转，此时翻书叶片b1正对图书；步骤23：支撑臂向左移动X，翻书叶片b1向前运动，则翻书叶片b1插入图书，转动臂顺时针转动，则翻书叶片b1随之向右转动翻动书页，转动臂旋转90°停止旋转，此时翻书叶片a2正对图书；步骤24：支撑臂向左移动X，翻书叶片a2向前运动，则翻书叶片a2插入图书，转动臂顺时针转动，则翻书叶片a2随之向右转动翻动书页，转动臂旋转90°停止旋转，此时翻书叶片b2正对图书；步骤25：支撑臂向左移动X，翻书叶片b2向前运动，则翻书叶片b2插入图书，转动臂顺时针转动，则翻书叶片b2随之向右转动翻动书页，转动臂旋转90°停止旋转，此时翻书叶片a1正对图书；返回到步骤22。优选地，预设翻书叶片a1距图书检测台垂直距离为H，支撑挡板右侧面与图书检测台面呈60°夹角，根据步骤1的红外测距传感器测得图书厚度为h，支撑臂向左移动L0使翻书叶片对准图书后封面边沿时，支撑臂的移动距离：预设翻书过程中支撑臂移动的总距离为L1，由计算可得，预设翻书n次，随机拍摄n页图像，则每次支撑臂移动的距离为X，则L1＝nX；则所述图书质量的测评包括图书新旧程度、图书残缺程度和图书整洁度的测评。由上述方案可知，本专利技术提供的基于十字架机械臂的图书质量评估机器人及控制方法，通过十字翻书架实现自动翻书的功能，通过摄像机和摄像头采集图书封面和图书内页的相关图像信息，根据所获取的图书的相关信息对图书质量进行测评，进而实现对图书的定价。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本实施例的正面结构图；图2为翻书过程中本实施例的正面结构图；图3为本实施例的左视结构图；图4为本实施例中机器臂的结构图；图5为本实施例中支撑臂与第一平动轴的连接结构图；图6为本实施例中第三驱动机构部分结构图；图7为本实施例中第四驱动机构部分结构图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于十字架机械臂的图书质量评估机器人，其特征在于：包括图书检测台，所述图书检测台后方设有与图书检测台处于同一平面的机械臂安装台，所述图书检测台左侧设有垂直于图书检测台的支撑挡板，所述图检测台右侧设有垂直于图书检测台的显示台，所述显示台上方连接有位于图书检测台正上方的图像采集面板；所述显示台面对支撑挡板的一面安装有显示屏、红外测距传感器和摄像头，所述图像采集面板下表面安装有摄像机，所述机器臂安装台上安装有机器臂，所述显示屏、红外测距传感器、摄像头、摄像机和机器臂分别与设置于显示台内的控制器电连接；所述机器臂包括底座，所述底座上设有与底座垂直的支撑臂，所述支撑臂上部设有与支撑臂垂直的转动臂，所述转动臂可绕支撑臂旋转，所述转动臂包括相互垂直的第一臂和第二臂。

【技术特征摘要】
1.基于十字架机械臂的图书质量评估机器人，其特征在于：包括图书检测台，所述图书检测台后方设有与图书检测台处于同一平面的机械臂安装台，所述图书检测台左侧设有垂直于图书检测台的支撑挡板，所述图检测台右侧设有垂直于图书检测台的显示台，所述显示台上方连接有位于图书检测台正上方的图像采集面板；所述显示台面对支撑挡板的一面安装有显示屏、红外测距传感器和摄像头，所述图像采集面板下表面安装有摄像机，所述机器臂安装台上安装有机器臂，所述显示屏、红外测距传感器、摄像头、摄像机和机器臂分别与设置于显示台内的控制器电连接；所述机器臂包括底座，所述底座上设有与底座垂直的支撑臂，所述支撑臂上部设有与支撑臂垂直的转动臂，所述转动臂可绕支撑臂旋转，所述转动臂包括相互垂直的第一臂和第二臂。2.根据权利要求1所述的基于十字架机械臂的图书质量评估机器人，其特征在于：所述底座上表面设有用于支撑臂平动的长方形开口，所述底座内设有驱动支撑臂沿轴线S1平动的第一驱动机构，所述第一驱动机构包括第一电机、与第一电机同轴转动的的第一齿轮和垂直于第一电机输出轴延伸方向且与支撑臂固定连接的第一平动轴，所述第一平动轴平行于轴线S1方向上设有与第一齿轮相绞合的平动齿，所述第一电机通过第一齿轮将动力传递给第一平动轴并通过第一平动轴带动支撑臂沿轴线S1方向平动；所述支撑臂内设有第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二电机和与第二电机同轴转动的第二电机输出轴，第二电机输出轴穿过第一臂和第二臂并与第一臂和第二臂固定连接，所述第二电机通过第二电机输出轴带动第一臂和第二臂绕支撑臂旋转；所述第一臂内设有第三驱动机构，所述第三驱动机构包括第三电机、与第三电机同轴转动的的第三齿轮和垂直于第三电机输出轴延伸方向的第三平动轴，所述第三平动轴沿轴线S3方向上设有与第三齿轮相绞合的平动齿，所述第三电机通过第三齿轮将动力传递给第三平动轴并使其沿轴线S3方向平动；所述第二臂内设有第四驱动机构，所述第四驱动机构包括第四电机、与第四电机同轴转动的的第四齿轮和垂直于第四电机输出轴延伸方向的第四平动轴，所述第四平动轴沿轴线S4方向上设有与第四齿轮相绞合的平动齿，所述第四电机通过第四齿轮将动力传递给第四平动轴并使其沿轴线S4方向平动。3.根据权利要求2所述的基于十字架机械臂的图书质量评估机器人，其特征在于：所述第一臂里的第三平动轴两端设有翻书叶片a1和翻书叶片a2，所述第二臂里的第四平动轴两端设有翻书叶片b1和翻书叶片b2。4.根据权利要求3所述的基于十字架机械臂的图书质量评估机器人，其特征在于：所述翻书叶片a1、a2、b1和b2处于同一高度且每个翻书叶片末端均为为圆弧形，每个翻书叶片所在平面与图书检测台面呈60°夹角。5.根据权利要求1所述的基于十字架机械臂的图书质量评估机器人，其特征在于：所述支撑挡板右方、图书检测台和机器臂安装台相交处设有垂直于图书检测台的定位挡板。6.根据权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：林敏辉，
申请(专利权)人：重庆向日葵机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50