一种自动取放图书机器人制造技术

本发明专利技术提供一种自动取放图书机器人，包括升降装置、横移装置、第一摆动装置、第二摆动装置和夹取装置，升降装置驱动夹取装置沿Z轴方向移动，横移装置驱动夹取装置沿Y轴方向移动，横移装置、第一摆动装置、第二摆动装置共同驱动夹取装置沿X轴方向移动，夹取装置包括可周向旋转的夹手；夹手能与不同放置状态的图书配合；在夹手上还设有调节夹手间距的调节装置；实现夹手与不同厚度的图书配合；在夹手上还设有拨动装置，拨动装置用于将图书拨入到夹手的容置空腔；然后同时第一输送装置正向转动对图书进行传输，实现图书完全进入到容置空腔；摆动图书时第一输送装置反向转动将图书输送到容置空腔外。容置空腔外。容置空腔外。

【技术实现步骤摘要】
一种自动取放图书机器人


[0001]本专利技术涉及图书取用设备
，具体涉及一种自动取放图书机器人。

技术介绍

[0002]在图书馆的管理中，图书的归类、搬运和上下架等作业需要花费大量人力和时间，增加了图书馆员的劳动强度，有时还会出现图书归类错误和上架错误等现象。在信息化浪潮中，传统图书馆缺少以机械化为基础的自动化装置是我们所共同面临的现状。图书馆作业的自动化和智能化，能够从根本上减轻图书馆员的劳动强度、提高工作效率，利用机器人实现图书和文献资料的归类、自动存取操作，不仅能减少馆员频繁进出馆藏室对重要文献的保存环境造成扰动和破坏，更有利于文献保护。因此，需要设计一种图书上下架专用抓取机构，在一定程度上代替人力劳动，降低劳动强度。
[0003]在中国申请号为201921807781.X，公告日为2020.6.30的专利文献公开了一种图书上下架专用抓取机构，包括小车，小车上连接有水平横向移动机构，水平横向移动机构上连接有竖直方向移动机构，竖直方向移动机构上连接有水平纵向移动机构，水平纵向移动机构上连接有书本抓取机构。但是由于图书不一定是垂直放置在支撑面上，竖直设置的夹手不能对倾斜设置的图书进行夹持；而该抓取机构的手腕只能沿Y轴滑台的水平进行旋转，其不能沿Y轴丝杆的周向进行旋转，进而夹手是始终保持竖直设置的；当图书倾斜放置后，图书的侧面是相对夹手倾斜的，进而夹手不能与图书的两侧接触，这样无法夹持图书；同时当夹手伸出时，其会撞击到图书上，进而将图书推回到原位。该抓取装置只通过旋转气缸带动在水平面内摆动，抓取装置的摆动范围小，且无法对图书放入容腔内。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种自动取放图书机器人，夹取装置摆动范围大，灵活性好，能旋转对不同摆放状态的图书进行夹持；拨动装置和调节装置对容置空腔进行避让，使容置空腔能容置不同尺寸的图书。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种自动取放图书机器人，包括升降装置和横移装置，横移装置与升降装置连接，还包括第一摆动装置、第二摆动装置和夹取装置，第一摆动装置的一端与横移装置连接，第二摆动装置的另一端与第二摆动装置连接，夹取装置安装在第二摆动装置上。
[0006]第一摆动装置驱动第二摆动装置和夹取装置沿横移装置的长度方向同步摆动；第二摆动装置驱动夹取装置沿横移装置的长度方向相对第一摆动装置进行摆动。
[0007]第一摆动装置包括摆动第一固定座和摆动臂；摆动第一固定座与横移装置的活动端连接，摆动臂的一端与摆动第一固定座铰接；在摆动第一固定座上设有第一摆动电机，第一摆动电机的输出端连接有摆动主动齿轮；摆动臂与摆动第一固定座的铰接处设有摆动从动齿轮，摆动主动齿轮与摆动从动齿轮啮合，第一摆动电机驱动摆动臂相对横移装置进行摆动。
[0008]第二摆动装置包括摆动第二固定座和第二摆动电机，摆动第二固定座位于摆动臂上方；第二摆动电机安装在摆动第二固定座上，第二摆动电机的输出端与摆动臂远离横移装置的一端相连，在第二摆动电机的输出端上穿设有第一推力轴承，第一推力轴承设置在摆动第二固定座和摆动臂之间且与摆动第二固定座、摆动臂抵接；第二摆动电机驱动自身相对摆动臂进行摆动，摆动的第二摆动电机带动摆动第二固定座上的夹取装置移动。
[0009]夹取装置包括旋转电机和夹手，旋转电机固定在摆动第二固定座上，旋转电机的输出端与夹手连接，旋转电机带动夹手绕第一方向的轴心周向旋转，第一方向与摆动臂的长度方向平行设置。
[0010]夹手包括第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与旋转电机的输出端连接，第二夹持件与第一夹持件相对设置；第一夹持件的顶部和第二夹持件的顶部之间连接有调节装置连接，调节装置用于调节第一夹持件和第二夹持件之间的间距；在第一夹持件、第二夹持件与调节装置之间形成容置空腔，容置空腔的两侧和底部具有开口；在第一夹持件和第二夹持件都设有第一输送装置，两第一输送装置相对设置在容置空腔中。
[0011]在第一夹持件和第二夹持件之间还设有拨动装置，拨动装置位于调节装置上方，拨动装置包括拨动电机、拨动支座和拨动件，拨动电机安装在第一夹持件的一侧，拨动电机的输出端与拨动支座连接，拨动支座向第二夹持件延伸设置，拨动件的一端与拨动支座连接且与拨动支座垂直设置，拨动电机驱动拨动件向容置空腔摆动。
[0012]所述拨动支座包括的拨动第一支撑件和的拨动第二支撑件，拨动第一支撑件与拨动第一支撑件与拨动电机的输出端相连，拨动第一支撑件的一端远离调节装置向上延伸；拨动第二支撑件与拨动第一支撑件垂直设置且与拨动第一支撑件的顶端延伸。
[0013]所述拨动件包括第一拨动连接件、第二拨动连接件和第三拨动连接件，第一拨动连接件与拨动第二支撑件连接，第二拨动连接件远离拨动第二支撑件设置且位于第一拨动连接件上方，第三拨动件倾斜设置且与第一拨动连接件和第二拨动连接件连接；在第二拨动连接件上设有橡胶块。
[0014]以上设置，升降装置用于单独驱动夹取装置的竖向移动；横移装置既用于单独驱动夹取装置纵向移动；横移装置还用于与第一摆动装置、第二摆动装置配合驱动夹取装置沿横向移动；这样实现夹取装置沿Z轴、Y轴和X轴移动；夹取装置能与高度不同位置、横向位置不同或纵向位置不同的图书配合。第一摆动装置驱动夹取装置沿第一固定座与摆动臂的铰接处为轴心进行摆动；第二摆动装置驱动夹取装置沿第二摆动装置与摆动臂的连接处为轴心进行摆动，夹取装置绕Z轴方向的活动范围大。在横向装置不动作的时候，第一摆动装置和第二摆动装置可分别驱动夹取装置在纵向移动横向移动形成的水平面内作用摆动，夹取装置的灵活性好。
[0015]夹手通过旋转电机驱动旋转，夹手相对摆动臂进行周向旋转，进而夹手既能竖向夹持图书，也能横向夹持图书，又能斜向夹持图书；这样能对不同放置状态的图书进行夹持。适用范围广。通过调节装置调节第一夹持件与第二夹持件的间距，实现夹手对不同厚度的图书进行夹持；同时拨动装置和调节装置都设置在夹手的顶部，在容置空腔的两侧和底部都具有开口，在面积较大的图书进行夹持时，大面积图书的两侧能通过开口伸出到夹手外，大面积图书的底部能通过开口伸出到夹手外，夹手能对不同面积的图书进行夹持，实用性好。
[0016]取出图书时，通过向下摆动的拨动件将图书拨出一定角度，使得图书的一部分进入到容置空腔内，然后通过两输送装置对图书进行传输，实现完整的图书进入到容置空腔内；摆放图书时，通过输送装置对图书反向传输，将图书输出到夹手外部。
[0017]通过拨动第一支撑件的一端远离调节向上延伸，提升拨动第一支撑件顶端的高度，进而与拨动第二支撑件连接的拨动件的高度，实现拨动件对调节装置进行避让；第二拨动连接件用于拨出图书，通过设置橡胶块增大第二拨动连接件与图书之间的摩擦力，同时避免第二拨动连接件损坏图书。同时第二拨动连接件的水平高度高于第一拨动连接件，这样便于第二拨动连接件与图书的顶部配合将图书拨出。
[0018]进一步的，所述调节装置包括调节固定座、调节滑动座和调节电机，调节固定座包括调节第一连接部、调节第二连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动取放图书机器人，包括升降装置和横移装置，横移装置与升降装置连接，其特征在于：还包括第一摆动装置、第二摆动装置和夹取装置，第一摆动装置的一端与横移装置连接，第二摆动装置的另一端与第二摆动装置连接，夹取装置安装在第二摆动装置上；第一摆动装置驱动第二摆动装置和夹取装置沿横移装置的长度方向同步摆动；第二摆动装置驱动夹取装置沿横移装置的长度方向相对第一摆动装置进行摆动；第一摆动装置包括摆动第一固定座和摆动臂；摆动第一固定座与横移装置的活动端连接，摆动臂的一端与摆动第一固定座铰接；在摆动第一固定座上设有第一摆动电机，第一摆动电机的输出端连接有摆动主动齿轮；摆动臂与摆动第一固定座的铰接处设有摆动从动齿轮，摆动主动齿轮与摆动从动齿轮啮合，第一摆动电机驱动摆动臂相对横移装置进行摆动；第二摆动装置包括摆动第二固定座和第二摆动电机，摆动第二固定座位于摆动臂上方；第二摆动电机安装在摆动第二固定座上，第二摆动电机的输出端与摆动臂远离横移装置的一端相连，在第二摆动电机的输出端上穿设有第一推力轴承，第一推力轴承设置在摆动第二固定座和摆动臂之间且与摆动第二固定座、摆动臂抵接；第二摆动电机驱动自身相对摆动臂进行摆动，摆动的第二摆动电机带动摆动第二固定座上的夹取装置移动；夹取装置包括旋转电机和夹手，旋转电机固定在摆动第二固定座上，旋转电机的输出端与夹手连接，旋转电机带动夹手绕第一方向的轴心周向旋转，第一方向与摆动臂的长度方向平行设置；夹手包括第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与旋转电机的输出端连接，第二夹持件与第一夹持件相对设置；第一夹持件的顶部和第二夹持件的顶部之间连接有调节装置连接，调节装置用于调节第一夹持件和第二夹持件之间的间距；在第一夹持件、第二夹持件与调节装置之间形成容置空腔，容置空腔的两侧和底部具有开口；在第一夹持件和第二夹持件都设有第一输送装置，两第一输送装置相对设置在容置空腔中；在第一夹持件和第二夹持件之间还设有拨动装置，拨动装置位于调节装置上方，拨动装置包括拨动电机、拨动支座和拨动件，拨动电机安装在第一夹持件的一侧，拨动电机的输出端与拨动支座连接，拨动支座向第二夹持件延伸设置，拨动件的一端与拨动支座连接且与拨动支座垂直设置，拨动电机驱动拨动件向容置空腔摆动；所述拨动支座包括的拨动第一支撑件和的拨动第二支撑件，拨动第一支撑件与拨动第一支撑件与拨动电机的输出端相连，拨动第一支撑件的一端远离调节装置向上延伸；拨动第二支撑件与拨动第一支撑件垂直设置且与拨动第一支撑件的顶端延伸；所述拨动件包括第一拨动连接件、第二拨动连接件和第三拨动连接件，第一拨动连接件与拨动第二支撑件连接，第二拨动连接件远离拨动第二支撑件设置且位于第一拨动连接件上方，第三拨动件倾斜设置且与第一拨动连接件和第二拨动连接件连接；在第二拨动连接件上设有橡胶块。2.根据权利要求1所述的一种自动取放图书机器人，其特征在于：所述调节装置包括调节固定座、调节滑动座和调节电机，调节固定座包括调节第一连接部、调节第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，江秋仪，陈伟华，周杰盛，黄德鹏，廖钰，付羿，卢沅芊，
申请(专利权)人：广州城市理工学院，
类型：发明
国别省市：