一種圖書館自動存取書系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及自動化設(shè)備系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖書館自動存取書系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 實現(xiàn)圖書館圖書的自動化管理一直是圖書館管理工作的重要目標。目前，圖書信 息的采集及查詢技術(shù)已經(jīng)非常成熟。用戶可以在圖書館終端設(shè)備上對館藏圖書信息進行實 時查詢。但是即使查詢到用戶所需要的圖書信息，仍然需要用戶親自到達圖書所在的區(qū)域 進行取書操作。同時，在還書過程中，圖書館管理人員需要人工將歸還的圖書放置至指定區(qū) 域，這導(dǎo)致了圖書館的人工成本較大。
[0003][0004] 有鑒于此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)中的圖書館中的自動存取書系統(tǒng)予以改進，以解決 上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于公開一種圖書館自動存取書系統(tǒng)，以此降低前期投入成本與后 期維護費用，并提高整個存取書系統(tǒng)對于不同圖書館的適應(yīng)性。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種圖書館自動存取書系統(tǒng)，包括：信息交互終 端、后臺、引導(dǎo)系統(tǒng)和機器人，后臺首先接收用戶在信息交互終端選擇的圖書信息，然后發(fā) 送至機器人，機器人根據(jù)引導(dǎo)系統(tǒng)自主運動至圖書存取操作的目標區(qū)域，以完成對目標圖 書的存取操作。
[0007] 在一些實施例中，機器人由板狀車身、垂直設(shè)置于板狀車身的升降導(dǎo)軌、與升降導(dǎo) 軌垂直設(shè)置的水平導(dǎo)軌以及設(shè)置于水平導(dǎo)軌末端的夾持部件組成。
[0008] 在一些實施例中，板狀車身底部設(shè)有四個由獨立馬達驅(qū)動的輪盤及第一攝像頭。
[0009] 在一些實施例中，升降導(dǎo)軌包括第一螺桿，內(nèi)設(shè)電機的第一滑塊，以及齒輪；水平 導(dǎo)軌包括支撐板，齒條，設(shè)置于齒條上的電機，第二攝像頭，與電機連接的輸出齒輪，齒條設(shè) 置于與第一滑塊固定連接的支撐板上，齒輪與齒條嚙合并驅(qū)動齒條實現(xiàn)前后位移。
[0010] 在一些實施例中，水平導(dǎo)軌還包括平衡錘，平衡錘與夾持部件分別位于齒條的兩 端端部。
[0011] 在一些實施例中，夾持部件包括第二螺桿，以及位于第二螺桿中心的輸入齒輪，第 二螺桿反向于輸入齒輪的兩側(cè)分別設(shè)置第二滑塊，第二滑塊剛性連接用于夾持圖書的夾 板；
[0012] 第二螺桿在輸入齒輪的兩側(cè)設(shè)有兩段反向螺紋，并嵌套第二滑塊，輸出齒輪驅(qū)動 輸入齒輪，以驅(qū)動夾板同向或者反向運動。
[0013] 在一些實施例中，引導(dǎo)系統(tǒng)由坐標點、連接坐標點的引導(dǎo)線、若干位于引導(dǎo)線相交 處的識別碼組成，識別碼包含引導(dǎo)線相交處的坐標信息，第一攝像頭通過不斷拍攝引導(dǎo)線、 識別碼引導(dǎo)機器人沿引導(dǎo)線運動至指定區(qū)域的坐標點。
[0014] 在一些實施例中，識別碼包括一維碼、二維碼。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：機器人根據(jù)引導(dǎo)系統(tǒng)的引導(dǎo)，實現(xiàn)了對圖 書存取操作的自動化，降低了圖書館工作人員的勞動強度；同時，由于不需要鋪設(shè)軌道，降 低了前期投入成本與后期維護費用，并提高了整個存取書系統(tǒng)對于不同圖書館的適應(yīng)性， 特別適合于布局不規(guī)則的圖書館。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種圖書館自動存取書系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3為圖2中標號A處的局部放大圖；
[0019] 圖4為圖2中水平導(dǎo)軌與夾持部件的放大圖；
[0020] 圖5為引導(dǎo)系統(tǒng)的示意圖；
[0021] 圖6為在四行六列書架布局的圖書館中機器人實現(xiàn)自主運動時各個位置點的示 意圖；
[0022] 圖7為圖6中的圖書館的引導(dǎo)系統(tǒng)的矩陣化描述；
[0023] 圖8為機器人確定最優(yōu)行駛路徑的流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖所示的各實施方式對本發(fā)明進行詳細說明，但應(yīng)當(dāng)說明的是，這些 實施方式并非對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所作的功能、方法 或者結(jié)構(gòu)上的等效變換或替代，均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0025] 請參圖1至圖8所示的本發(fā)明一種圖書館自動存取書系統(tǒng)的一種【具體實施方式】。 如圖1所示，在本實施方式中，一種圖書館自動存取書系統(tǒng)10,包括：信息交互終端1、后臺 2、引導(dǎo)系統(tǒng)3和機器人4。后臺2接收用戶在信息交互終端1選擇的圖書信息并發(fā)送至機 器人4,機器人4根據(jù)引導(dǎo)系統(tǒng)3自主運動至圖書存取操作的目標區(qū)域，以完成對目標圖書 的存取操作。
[0026] 具體而言，信息交互終端1可以是安裝有圖形操作界面的自助查詢機，也可為安 裝有數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)的計算機。讀者可在信息交互終端1上查詢其所需要借閱的圖書信 息。該信息交互終端1接收到用戶的指令后，將圖書所在書架的位置信息、書名、ISBN信息 等信息發(fā)送至后臺2。具體的，后臺2為具有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選用MySQL 數(shù)據(jù)庫。
[0027] 后臺2接收到用戶選擇的圖書后，根據(jù)圖書所在書架的位置信息、書名、ISBN信息 等信息，確定機器人4的行駛軌跡。機器人4根據(jù)引導(dǎo)系統(tǒng)3自主行駛至目標圖書所在的 書架前，通過機器人4的夾持部件44從書架上對目標圖書進行存取操作。
[0028] 如圖2所不，在本實施方式中，該機器人4由板狀車身41、垂直設(shè)置于板狀車身41 的升降導(dǎo)軌42、與升降導(dǎo)軌42垂直設(shè)置的水平導(dǎo)軌43以及設(shè)置于水平導(dǎo)軌43末端的夾持 部件44組成。板狀車身41的底部設(shè)有四個由獨立馬達驅(qū)動的輪盤411及第一攝像頭412。
[0029] 如圖3所示，升降導(dǎo)軌42包括第一螺桿421，內(nèi)設(shè)電機的第一滑塊422,以及齒輪 423 ;水平導(dǎo)軌43包括支撐板431，齒條432,設(shè)置于齒條432上的電機433,第二攝像頭434， 與電機433連接的輸出齒輪435。齒條432設(shè)置于與第一滑塊422固定連接的支撐板431 上，齒輪423與齒條432嚙合并驅(qū)動齒條432實現(xiàn)前后位移。支撐板431的兩端通過連接 件4310實現(xiàn)與齒條432的固定連接。
[0030] 如圖4所示，夾持部件44包括第二螺桿441，以及位于第二螺桿441中心的輸入齒 輪442,第二螺桿441反向于輸入齒輪442的兩側(cè)分別設(shè)置第二滑塊443,第二滑塊443剛 性連接夾持圖書的夾板444。具體的，該第二螺桿441在輸入齒輪442的兩側(cè)設(shè)有兩段反向 螺紋，并嵌套第二滑塊443,輸出齒輪435驅(qū)動輸入齒輪442,使驅(qū)動夾板444同向或者反向 運動，從而實現(xiàn)對圖書的夾取。
[0031] 作為更優(yōu)選的實施方案，水平導(dǎo)軌43還可設(shè)置平衡錘436,平衡錘436與夾持部件 44分別位于齒條432的兩端端部，用以在夾持部件44夾持圖書時，保證整個水平導(dǎo)軌43的 平衡，防止機器人4發(fā)生傾倒現(xiàn)象。
[0032] 如圖5所示，在本實施方式中，該引導(dǎo)系統(tǒng)3由坐標點31、連接坐標點31的引導(dǎo)線 32、