一种智能图书管理机器人及其借阅方法技术

本发明专利技术公开了一种智能图书管理机器人及其借阅方法，该机器人包括运动底盘、升降机构、伸缩机构、书本夹具、书本暂存架，所述运动底盘内集成有传感系统和控制系统，机器人通过传感模块在规划好的轨迹网内实现自动路径规划、循迹从而实现精确定位；读者可通过用户APP对机器人下达指令，机器人得到指令后与图书馆网络进行信息交互，自主规划路径、到达目标书架、完成取书作并送到窗口。本发明专利技术利用机器人进行图书馆管理，方便用户快速查找书籍、远程预约借书，实现了机器人替代人工取书，提升了图书借阅过程的工作效率，改善了图书馆服务效率和信息化水平；机器人运行稳定、灵活，三爪式取书手适应性好，取书成功率和效率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种智能图书管理机器人及其借阅方法
本专利技术涉及机器人领域，具体为一种智能图书管理机器人及其借阅方法。
技术介绍
人工管理的图书馆规模大，复杂度高，虽然书籍按类摆放，但由于同类书籍太多，查找起来依然需要花费大量时间；同时在不断借取归还的过程中，不可避免的造成书籍混乱的问题，不便于后续查找。首先，图书馆分区复杂，书籍根据内容有上百种分类，为了分开存放，图书馆划分了很多分区，有些小的分区只有一两个书柜，而且这些分区没有在地图上标出，很难找到，给读者找书带来极大麻烦。其次，书籍查找费时费力，分区复杂，查找起来就很麻烦，找到相应分区后，同类书籍又很多，读者又要花很长时间在几个书柜之间寻找所需要的那本书；还存在读者咨询困难，在一些的图书馆中，工作人员少，查询书籍的方式只有通过图书馆的电脑，而且只能查到一个大概的位置，虽然书籍、书柜都有编号，但是编号过于复杂，普通人难以看懂，且由于长期管理欠缺，书籍编号与摆放比较混乱，也给查找带来不便。自动化图书馆管理设备方面，国内外还没有成熟的产品投入市场，一些高校图书馆中投入了部分管理机器人进行实验，但这些机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能图书管理机器人，其特征在于：包括运动底盘、升降机构、伸缩机构、书本夹具、书本暂存架；/n所述升降机构安装于运动底盘的顶部，用于驱动伸缩机构和书本夹具的垂直升降；/n所述伸缩机构安装于升降机构的执行端，用于驱动书本夹具的水平纵向伸缩；/n所述书本夹具安装于伸缩机构的执行端，包括位置调整机构和安装于位置调整机构执行端的三爪式取书手，位置调整机构用于三爪式取书手的水平横向位置调整，三爪式取书手用于书本的抓取；/n所述书本暂存架安装于运动底盘的顶部并位于书本夹具的正下方，用于书本的暂存放置；/n所述运动底盘包括具有自主导航功能的车体和多个设置于车体两侧的支撑腿，用于机器人的移动和定位；/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能图书管理机器人，其特征在于：包括运动底盘、升降机构、伸缩机构、书本夹具、书本暂存架；
所述升降机构安装于运动底盘的顶部，用于驱动伸缩机构和书本夹具的垂直升降；
所述伸缩机构安装于升降机构的执行端，用于驱动书本夹具的水平纵向伸缩；
所述书本夹具安装于伸缩机构的执行端，包括位置调整机构和安装于位置调整机构执行端的三爪式取书手，位置调整机构用于三爪式取书手的水平横向位置调整，三爪式取书手用于书本的抓取；
所述书本暂存架安装于运动底盘的顶部并位于书本夹具的正下方，用于书本的暂存放置；
所述运动底盘包括具有自主导航功能的车体和多个设置于车体两侧的支撑腿，用于机器人的移动和定位；
所述运动底盘内集成有传感系统和控制系统，所述控制系统用于与图书馆网络、用户APP进行数据传输，并控制各机构动力装置的动作，所述传感系统与控制系统电性连接，用于信息的采集。


2.根据权利要求1所述的一种智能图书管理机器人，其特征在于：所述升降机构包括第一伺服电机、支架底板、支架顶板、至少一根第一丝杠和多根第一光轴；
所述第一伺服电机安装于运动底盘内，支架底板固定安装于运动底盘的顶面，第一光轴固定于支架底板上，支架顶板固定于第一光轴的顶端，第一丝杠的一端传动连接于第一伺服电机的输出端、另一端转动连接于支架顶板的底面。


3.根据权利要求1所述的一种智能图书管理机器人，其特征在于：所述伸缩机构包括升降平台、多个滑块支座、两个平移丝杠、配重、两个贯通式步进电机；
所述升降平台安装于升降机构的执行端，滑块支座固定连接于升降平台的顶面两侧，贯通式步进电机固定安装于升降平台的顶面，平移丝杠的两端分别与两个滑块支座螺纹连接，且平移丝杠的一端部与配重转动连接、另一端部与书本夹具转动连接。


4.根据权利要求1所述的一种智能图书管理机器人，其特征在于：所述位置调整机构包括支撑架板、第二伺服电机、第二丝杠、第二光轴，第二伺服电机安装于支撑架板的侧面，第二丝杠的一端传动连接于第二伺服电机的输出轴端、第二丝杠的另一端转动安装于支撑架板上，第二光轴固定安装于支撑架板内并与第二丝杠平行设置；
所述三爪式取书手包括书叉、摇臂、双轴伺服电机，所述书叉的两侧面各安装有一个双轴伺服电机，每个双轴伺服电机的输出轴端固定连接有一个摇臂。


5.根据权利要求4所述的一种智能图书管理机器人，其特征在于：所述书叉为L形，书叉水平部分的末端为锐角楔形状，书叉的竖直部分螺纹连接于第二丝杠上并滑动套接于第二光轴上；
所述摇臂包括上、下两片壁板和固定连接于两片壁板之间的立柱，壁板的端部为半圆形。


6.根据权利要求1所述的一种智能图书管理机器人，其特征在于：所述书本暂存架包括推杆电机、定位滑台、放书槽和导轨副，所述推杆电机和导轨副分别固定安装于运动底盘的顶面，所述定位滑台与推杆电机的输出轴端固定连接并滑动连接于导轨副的顶部，所述放书槽固定于定位滑台的顶面。


7.根据权利要求1所述的一种智能图书管理机器人，其特征在于：所述支撑腿包括支架、导向滑块、连杆、支撑板、第三伺服电机，所述支架固定于车体的侧面，支架内设有第三丝杠和第三光轴，导向滑块螺纹连接于第三丝杠上并活动套接于第三光轴上，支撑板一端与导向滑块铰接，连杆的一端铰接于支架的底部、另一端铰接于支撑板的中部，所述第三伺服电机安装于支架的底面，第三伺服电机的输出轴端与第三丝杠的端部传动连接。


8.根据权利要求1所述的一种智能图书管理机器人，其特征在于：所述控制系统包括机器人主控制器、Wi-Fi收发模块和对应于各机构动力装置的电机控制器；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，祝升，梁昀轲，钱信君，汪子珣，李澍荫，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34