一种基于机器人的图书错架整理系统及其方法技术方案

本发明专利技术属于图书馆管理技术领域，尤其涉及一种基于机器人的图书错架整理系统及其方法。一种基于机器人的图书错架整理系统包括有至少一个图书标签、至少一个机器人和服务器主体：所述机器人与所述图书标签通信连接，所述服务器主体通过过SOCKET接口/HTTP协议建立与所述机器人通信连接等。本发明专利技术实现了减少图书馆的维护、升级成本，填补了如今图书馆RFID管理系统缺少维护的空白的目的，且达到了1台机器可以相当于5个工作人员的工作量的效果，具有很高的现实意义；实现基于UHF RFID和图像拍摄技术相结合，从而图书馆可实现图书错架快速查找整理的目的，且达到提高管理水平，让读者可以随时找到目标图书，极大提升读者满意度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人的图书错架整理系统及其方法
本专利技术属于图书馆管理
，尤其涉及一种基于机器人的图书错架整理系统及其方法。
技术介绍
图书馆作为一个技术敏感性的服务机构，对新技术的感知和应用都比较迅速。以自助服务和人工智能为代编的智慧化发展目标引领着图书馆未来的发展，但是，无论智慧化、智能化的程度如何，纸质书籍都不会消失。图书馆应通过现代信息技术，为用户提供一个便于信息发现、利用、创造和管理的环境，同时也应重视为管理人员提供更大的便利。虽然近些年来大量的图书馆管理系统层出不穷，但是普遍都没有重视图书本身的查错和保护，而且大多科技含量较低，反而造成了图书和科技资源的浪费。而且并没有建立良好的建立高科技图书找错辅助系统，这导致图书馆经常出现客户端上的数据与实际图书的位置不对等的现象。以上情况，都表现出了我国国内现阶段关于图书馆管理系统技术尚处于尝试阶段，还留有大片的技术空白，尤其是在图书放置位置的查错上，因此，由于以上原因，现阶段我国急需相关的图书馆图书管理助手来缓解图书馆图书数目不断增多与图书管理难度不断增大的矛盾。而随着信息化和网络化建设水平提高，越来越多的图书馆采用RFID图书管理系统，实施RFID管理系统，主要实现如下功能：图书借还自动化、门禁系统、图书自动定位、图书自动盘点、图书统计等，因此理论上来讲利用RFID技术可以很容易查找到在书架上的图书，工作人员可以很容易进行图书的盘点，大大节省人力和物力。但事实上，在调研中，我们发现，由于图书的频繁流动、图书未能及时上架、开放阅览导致图书被带入各其他阅览室等原因，导致图书摆放的混乱和整理的困难，这给图书馆工作人员和读者都带来了很大的困扰，且移动设备显示的图书位置往往会和图书的实际位置不一致。为了解决上述现有技术问题的不足，本专利技术因此提供了一种基于机器人的图书错架整理系统及其方法，它利用物联网技术与传统图书馆的融合，使用UHFRFID技术和图像拍摄技术相结合的方案，还有模块化设计，从而能够方便客户管理系统及利用大数据分析改进图书馆的管理，还可以显著地减少图书馆的维护、升级成本，填补了如今图书馆RFID管理系统缺少维护的空白，达到了1台机器可以相当于5个工作人员的工作量的效果，具有很高的现实意义；它采用阿里云端MySQL服务器，实现基于UHFRFID和图像拍摄技术相结合，从而图书馆可实现图书错架快速查找整理的目的，且达到提高管理水平，让读者可以随时找到目标图书，极大提升读者满意度的效果。
技术实现思路
为了解决上述现有技术问题的不足，本专利技术因此提供了一种基于机器人的图书错架整理系统及其方法，它利用物联网技术与传统图书馆的融合，使用UHFRFID技术和图像拍摄技术相结合的方案，还有模块化设计，从而能够方便客户管理系统及利用大数据分析改进图书馆的管理，还可以显著地减少图书馆的维护、升级成本，填补了如今图书馆RFID管理系统缺少维护的空白，达到了1台机器可以相当于5个工作人员的工作量的效果，具有很高的现实意义；它采用阿里云端MySQL服务器，实现基于UHFRFID和图像拍摄技术相结合，从而图书馆可实现图书错架快速查找整理的目的，且达到提高管理水平，让读者可以随时找到目标图书，极大提升读者满意度的效果。本专利技术由以下具体技术手段所达成：一种基于机器人的图书错架整理系统，包括有包括有至少一个图书标签、至少一个机器人和服务器主体：所述机器人与所述图书标签通信连接，所述服务器主体通过过SOCKET接口/HTTP协议建立与所述机器人通信连接；所述图书标签：具有图书的信息，设于图书的装订部表面，用于所述机器人的通信连接；所述机器人包括有：超高频RFID模块：用于读取图书馆图书信息并通过与本列图书序号的对比实现查错功能；行走控制模块：用于所述机器人的行走；图像拍摄模块：用于收集图书馆现场图书信息与环境情况，并将其以视频或者图片的形式传回服务器主体，供管理人员查阅与监控，实现对图书馆环境的随时监控与了解；机械臂控制模块：用于取出或者摆放图书馆内图书；所述超高频模块、所述行走控制模块、所述图像拍摄模块、所述机械臂控制模块之间通过串口通信来进行协调工作；所述服务器主体由两个虚拟服务器和一个云端数据库构成；虚拟服务器包括有WEB服务器和业务服务器，WEB服务器主要负责处理WEB前端用户的请求和反馈处理结果，业务服务器则控制并保证所述机器人中各个模块的正常工作；云端数据库用于存储管理员身份验证信息和图书基本信息。进一步的，所述图像拍摄模块通过树莓排的WIFI与服务器主体通信连接，图像拍摄模块形成的图像信息的传输借助SOCKET接口/HTTP协议完成；行走模块与RFID模块通过WIFI与服务器主体通信连接。进一步的，所述超高频模块包括有UHFRFID系统、芯片AS3992和ArduinoMeGa2560；所述UHFRFID系统采用5dBiUHFRFID超高频902-928MHzPCB天线915MMMCXSMAIP。进一步的，所述行走控制模块包括有结构外壳、履带式机械结构、直流电机驱动、红外线传感器、超声波传感器和主控制器；直流电机驱动采用直流无刷伺服电机；主控制器采用Arduino；所述行走控制模块通过Astar算法进行行走。进一步的，所述图像拍摄模块包括有LogitechC270USB网络摄像头、RsapberryPi3b+。进一步的，所述机械臂控制模块包括有TBS-K20数字舵机、机械臂、主控板、手柄；机械臂有六个自由度，每个自由度都由TBS-K20数字舵机控制，舵机由LSC系列控制板控制；机械臂使用的舵机为TBS-K20数字舵机。进一步的，所述云端数据库采用Mysql数据库；所述WEB服务器为前端和后台两部分，前端WEB交互页面使用HTML5和jQuery语言开发，采用B/S模式，使用HTTP协议与后台进行信息通信，后台服务器采用Python的Flask框架。进一步的，所述业务服务器采用多线程编程，所述多线程编程方法如下：系统开启后，超高频RFID模块、行走控制模块、机械臂控制模块的WIFI分别向业务服务器发起连接请求；成功建立连接后，业务服务器等待WEB服务器传来的用户指令，并根据相关请求发送对应任务给各模块，协调各模块运行；在模块运行过程中，不断接收模块的识别信息，通过算法匹配处理数据；最后，业务服务器将处理的结果反馈给WEB服务器。进一步的，所述业务服务器采用多线程编程，所述多线程编程方法如下：系统开启后，超高频RFID模块、行走控制模块、机械臂控制模块的WIFI分别向业务服务器发起连接请求；成功建立连接后，业务服务器等待WEB服务器传来的用户指令，并根据相关请求发送对应任务给各模块，协调各模块运行；在模块运行过程中，不断接收模块的识别信息，通过算法匹配处理数据；最后，业务服务器将处理的结果反馈给WEB服务器。一种基于机器人的图书错架整理系统的方法，具体方法如下：首先将图书标签贴于装订部表面，图书标签内的信息与图书本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器人的图书错架整理系统，其特征在于，包括有至少一个图书标签、至少一个机器人和服务器主体：所述机器人与所述图书标签通信连接，所述服务器主体通过过SOCKET接口/HTTP协议建立与所述机器人通信连接；所述图书标签：具有图书的信息，设于图书的装订部表面，用于所述机器人的通信连接；/n所述机器人包括有：/n超高频RFID模块：用于读取图书馆图书信息并通过与本列图书序号的对比实现查错功能；/n行走控制模块：用于所述机器人的行走；/n图像拍摄模块：用于收集图书馆现场图书信息与环境情况，并将其以视频或者图片的形式传回服务器主体，供管理人员查阅与监控，实现对图书馆环境的随时监控与了解；/n机械臂控制模块：用于取出或者摆放图书馆内图书；/n所述超高频模块、所述行走控制模块、所述图像拍摄模块、所述机械臂控制模块之间通过串口通信来进行协调工作；/n所述服务器主体由两个虚拟服务器和一个云端数据库构成；虚拟服务器包括有WEB服务器和业务服务器，WEB服务器主要负责处理WEB前端用户的请求和反馈处理结果，业务服务器则控制并保证所述机器人中各个模块的正常工作；云端数据库用于存储管理员身份验证信息和图书基本信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人的图书错架整理系统，其特征在于，包括有至少一个图书标签、至少一个机器人和服务器主体：所述机器人与所述图书标签通信连接，所述服务器主体通过过SOCKET接口/HTTP协议建立与所述机器人通信连接；所述图书标签：具有图书的信息，设于图书的装订部表面，用于所述机器人的通信连接；
所述机器人包括有：
超高频RFID模块：用于读取图书馆图书信息并通过与本列图书序号的对比实现查错功能；
行走控制模块：用于所述机器人的行走；
图像拍摄模块：用于收集图书馆现场图书信息与环境情况，并将其以视频或者图片的形式传回服务器主体，供管理人员查阅与监控，实现对图书馆环境的随时监控与了解；
机械臂控制模块：用于取出或者摆放图书馆内图书；
所述超高频模块、所述行走控制模块、所述图像拍摄模块、所述机械臂控制模块之间通过串口通信来进行协调工作；
所述服务器主体由两个虚拟服务器和一个云端数据库构成；虚拟服务器包括有WEB服务器和业务服务器，WEB服务器主要负责处理WEB前端用户的请求和反馈处理结果，业务服务器则控制并保证所述机器人中各个模块的正常工作；云端数据库用于存储管理员身份验证信息和图书基本信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于机器人的图书错架整理系统，其特征在于，所述图像拍摄模块通过树莓排的WIFI与服务器主体通信连接，图像拍摄模块形成的图像信息的传输借助SOCKET接口/HTTP协议完成；行走模块与RFID模块通过WIFI与服务器主体通信连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于机器人的图书错架整理系统，其特征在于，所述超高频模块包括有UHFRFID系统、芯片AS3992和ArduinoMeGa2560；所述UHFRFID系统采用5dBiUHFRFID超高频902-928MHzPCB天线915MMMCXSMAIPE。


4.根据权利要求1所述的一种基于机器人的图书错架整理系统，其特征在于，所述行走控制模块包括有结构外壳、履带式机械结构、直流电机驱动、红外线传感器、超声波传感器和主控制器；直流电机驱动采用直流无刷伺服电机；主控制器采用Arduino；所述行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀菊，陈淞凌，
申请(专利权)人：黎明职业大学，陈秀菊，陈淞凌，
类型：发明
国别省市：福建;35