一種基于rfid技術(shù)的自動(dòng)式圖書智能盤點(diǎn)上架機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及智能RFID技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種基于RFID技術(shù)的自動(dòng)式圖書智能盤點(diǎn)上架機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識(shí)別，RFID(Rad1 Frequency Identificat1n)技術(shù)，又稱無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID讀寫器也分移動(dòng)式的和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如:圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。但是至今尚未有任何能夠完全自動(dòng)化的圖書智能盤點(diǎn)上架機(jī)器人出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于RFID技術(shù)的自動(dòng)式圖書智能盤點(diǎn)上架機(jī)器人。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種基于RFID技術(shù)的自動(dòng)式圖書智能盤點(diǎn)上架機(jī)器人，包括設(shè)備主體和設(shè)置在設(shè)備主體上的一體機(jī)、可控式升降裝置和位于設(shè)備主體內(nèi)側(cè)底部的四輪全向移動(dòng)平臺(tái)，四輪全向移動(dòng)平臺(tái)由一體機(jī)編碼控制，可控式升降裝置上設(shè)有能夠上下移動(dòng)的RFID天線;所述設(shè)備主體內(nèi)設(shè)有連接到一體機(jī)的RFID閱讀器和一個(gè)以上的書架層，每個(gè)書架層內(nèi)對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)以上的RFID天線，所有RFID天線連接到RFID閱讀器。
[0005]本發(fā)明中，所述可控式升降裝置包括升降裝置滑塊和升降裝置導(dǎo)軌，升降裝置導(dǎo)軌固定在設(shè)備主體背部，升降裝置滑塊設(shè)置在升降裝置導(dǎo)軌內(nèi)，升降裝置導(dǎo)軌由一體機(jī)控制實(shí)現(xiàn)升降裝置滑塊的升降，升降裝置滑塊上設(shè)有一個(gè)以上的RFID天線。
[0006]本發(fā)明中，所述一體機(jī)包括觸摸式顯示器，方便操控與實(shí)現(xiàn)。
[0007]本發(fā)明中，所述可控式升降裝置上RFID天線為兩個(gè)，分別是位于上端的第一RFID天線和位于下端的第二 RFID天線。
[0008]本發(fā)明中，所述四輪全向移動(dòng)平臺(tái)底部設(shè)有磁導(dǎo)航傳感器。
[0009]本發(fā)明中，設(shè)備主體下端設(shè)有底部內(nèi)倉，所述RFID閱讀器位于底部內(nèi)倉內(nèi)。
[0010]本發(fā)明中，所述底部內(nèi)倉內(nèi)設(shè)有可充電式移動(dòng)電源，為所有耗能硬件提供電源。
[0011]本發(fā)明中，底部內(nèi)倉內(nèi)設(shè)有連接所述四輪全向移動(dòng)平臺(tái)的激光導(dǎo)航傳感器。
[0012]本發(fā)明中，所述一體機(jī)固定在設(shè)備主體頂部。
[0013]本發(fā)明還提供了一種智能化圖書上架方法，步驟如下:
[0014]步驟I，將配有RFID標(biāo)簽的圖書放入機(jī)器人的書架層中；
[0015]步驟2，使用位于書架層內(nèi)的RFID天線讀取圖書RFID標(biāo)簽；
[0016]步驟3，將獲取的RFID標(biāo)簽信息借助RFID閱讀器傳輸給一體機(jī)，根據(jù)獲取的RFID標(biāo)簽信息匹配數(shù)據(jù)庫中的圖書信息，從而識(shí)別出機(jī)器人書架層內(nèi)擺放的圖書，并且從數(shù)據(jù)庫中獲取圖書位置信息，圖書位置信息包括圖書應(yīng)在書架號(hào)以及書架層號(hào)；
[0017]步驟4，通過導(dǎo)航傳感器定位機(jī)器人當(dāng)前位置，根據(jù)定位結(jié)果以及上述獲取的圖書位置信息生成一條圖書上架的最優(yōu)路徑，并將該最優(yōu)路徑信息傳輸給四輪全向移動(dòng)平臺(tái)；
[0018]步驟5，啟動(dòng)四輪全向移動(dòng)平臺(tái)，使其按照上述獲取的最優(yōu)路徑行駛；
[0019]步驟6，在行駛過程中，機(jī)器人每當(dāng)進(jìn)入一個(gè)新的書架領(lǐng)域后將進(jìn)行檢測，如果該書架包含機(jī)器人書架層內(nèi)的部分圖書，機(jī)器人則會(huì)自動(dòng)停止，并且提示需要上架的圖書信息，待完成圖書上架任務(wù)后，機(jī)器人將繼續(xù)行駛，以此往復(fù)，直到到達(dá)路徑終點(diǎn)為止。
[0020]本發(fā)明中，包括全館圖書自動(dòng)化盤點(diǎn)方法，步驟如下:
[0021]步驟I，通過導(dǎo)航傳感器定位機(jī)器人當(dāng)前具體位置，同時(shí)根據(jù)定位結(jié)果生成一條遍歷所有書架的最優(yōu)路徑，并將該最優(yōu)路徑信息傳輸給四輪全向移動(dòng)平臺(tái)；
[0022]步驟2，啟動(dòng)四輪全向移動(dòng)平臺(tái)，使其按照上述獲取的最優(yōu)路徑行駛；
[0023]步驟3，啟動(dòng)位于可控式升降裝置上的第一RFID天線和第二 RFID天線，使其在行駛過程中不間斷地掃描圖書信息；
[0024]步驟4，在掃描圖書過程中，根據(jù)當(dāng)前的機(jī)器人定位信息確定對(duì)應(yīng)的盤點(diǎn)書架號(hào)，根據(jù)當(dāng)前的可控式升降裝置的升降高度確定具體的盤點(diǎn)書架層數(shù)，根據(jù)掃描到圖書時(shí)的時(shí)間信息和相位信息確定圖書間的前后次序關(guān)系；
[0025]步驟5，將掃描時(shí)獲取的實(shí)際圖書信息與從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中獲取的原圖書信息進(jìn)行對(duì)比，從而把該圖書確定為正確圖書或錯(cuò)架圖書或丟失圖書，并將盤點(diǎn)結(jié)果反饋給用戶。
[0026]本發(fā)明中，所述激光導(dǎo)航傳感器和磁導(dǎo)航傳感器均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0027]有益效果:本發(fā)明基于RFID技術(shù)的自動(dòng)式圖書智能盤點(diǎn)上架機(jī)器人能夠自動(dòng)對(duì)圖書進(jìn)行盤點(diǎn)操作，通過可控式升降裝置和該裝置上設(shè)有的RFID天線，本機(jī)器人能夠盤點(diǎn)位于不同高度書架層的圖書。借助四輪全向移動(dòng)平臺(tái)，以及激光導(dǎo)航傳感器和磁導(dǎo)航傳感器進(jìn)行設(shè)備定位并在顯示屏上顯示當(dāng)前圖書盤點(diǎn)位置。
[0028]除此以外，本機(jī)器人對(duì)于圖書上架操作也帶來了極大的便利。上層書架和下層書架內(nèi)設(shè)有的RFID天線能夠?qū)崟r(shí)感知置書平臺(tái)上擺放的圖書信息，再憑借激光導(dǎo)航傳感器和磁導(dǎo)航傳感器的定位功能實(shí)現(xiàn)書架定位。相對(duì)于傳統(tǒng)的RFID盤點(diǎn)上架設(shè)備而言，本基于RFID技術(shù)的自動(dòng)式圖書智能盤點(diǎn)上架機(jī)器人能夠大大提高圖書盤點(diǎn)和圖書上架的工作效率。
[0029]本發(fā)明所涉及到的定位、導(dǎo)航所采用的方法都采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明，本發(fā)明的上述或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。
[0031]圖1是本發(fā)明的斜視圖；
[0032]圖2是本發(fā)明的斜視圖；
[0033]圖3是本發(fā)明的主視圖；
[0034]圖4是本發(fā)明的后視圖；
[0035]圖5是本發(fā)明的左視圖；
[0036]圖6是本發(fā)明的右視圖；
[0037]圖7是本發(fā)明的俯視圖；
[0038]圖8是本發(fā)明的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0040]如圖1至圖6所示，本發(fā)明包括一體機(jī)1、可控式升降裝置2、設(shè)備主體3、上層書架4、下層書架5、上層有機(jī)玻璃隔板6、下層有機(jī)玻璃隔板7、上層置書平臺(tái)8、下層置書平臺(tái)9、底部內(nèi)倉10、第一 RFID天線11、第二 RFID天線12、四輪全向移動(dòng)平臺(tái)13、激光導(dǎo)航傳感器14、全向車輪15、第一門板16和第二門板17，其中一體機(jī)I固定在設(shè)備主體3頂部平臺(tái)上，設(shè)備主體3從上至下包括上層書架4、下層書架5和底部內(nèi)倉10;上層書架4內(nèi)設(shè)有上層有機(jī)玻璃隔板6和上層置書平臺(tái)8，下層書架5內(nèi)設(shè)有下層有機(jī)玻璃隔板7和下層置書平臺(tái)9，上層有機(jī)玻璃隔板6背部設(shè)有第三RFID天線、第四RFID天線和第五RFID天線，下層有機(jī)玻璃隔板7背部設(shè)有第六RFID天線、第七RFID天線和第八RFID天線，上述RFID天線能夠?qū)崟r(shí)感知書架層內(nèi)的圖書信息；底部內(nèi)倉1內(nèi)設(shè)有RFID閱讀器、四輪全向移動(dòng)平臺(tái)13、激光導(dǎo)航傳感器14和可充電式移動(dòng)電源，RFID閱讀器通過網(wǎng)線和一體機(jī)I連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，四輪全向移動(dòng)平臺(tái)13裝配有全向車輪15，移動(dòng)電源為所有耗能硬件提供電源;打開第一門板16和第二門板17可以修理或者更換設(shè)備主體內(nèi)的硬件設(shè)備。
[0041]可控式升降裝置2包括升降裝置支架、升降裝置滑塊和升降裝置導(dǎo)軌，升降裝置支架固定在設(shè)備主體3的背部，升降裝置滑塊固定在升降裝置支架上端，升降裝置導(dǎo)軌連接在升降裝置滑塊上，第一 RFID天線11和第二 RFID天線12固定在升降裝置導(dǎo)軌的上下兩端，升降裝置導(dǎo)軌在升降裝置滑塊上通過機(jī)械控制實(shí)現(xiàn)升降任務(wù)，帶動(dòng)第一 RFID天線11和第二RFID天線12實(shí)現(xiàn)上下升降操作，從而能夠盤點(diǎn)位于不同高度書架層的圖書。
[0042]如圖7和圖8所示，四輪全向移動(dòng)平臺(tái)13兩側(cè)設(shè)有四個(gè)全向車輪15，且底部設(shè)有磁導(dǎo)航傳感器18。
[0043]本發(fā)明中，激光導(dǎo)航傳感器14通過發(fā)射和接收激光脈沖信號(hào)進(jìn)行測距與定位，磁導(dǎo)航傳感器18通過發(fā)射和接收磁信號(hào)來進(jìn)行測距與定位，從而確定該上架設(shè)備的位置，規(guī)劃行徑路徑。
[0044]本發(fā)明在使用時(shí)，當(dāng)需要完成圖書盤點(diǎn)任務(wù)時(shí)，機(jī)器人借助激光導(dǎo)航傳感器14和磁導(dǎo)航傳感器18，能夠自動(dòng)規(guī)劃路徑，從當(dāng)前位置出發(fā)遍歷全部需要進(jìn)行圖書盤點(diǎn)的書架，在行進(jìn)過程中完成所有的圖書盤點(diǎn)工作。當(dāng)本機(jī)器人經(jīng)過一個(gè)書架時(shí)，通過可控