CN106426202A - 图书馆书籍自动整理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图书馆书籍自动整理装置，设置在图书馆内，图书摆放在书架上，所述图书馆书籍自动整理装置包括小车、机械臂、夹爪、图书识别器，小车上设置有蓄电池、控制柜，机械臂设置在小车上，机械臂设置有升降机构，升降机构上设置有安装块、安装块上设置有旋转机构，夹爪安装在旋转机构上，图书识别器设置在夹爪正下方，小车、机械臂、夹爪、图书识别器的控制端口、数据端口都连接控制柜。本发明的能够识别出位置摆放错误的图书，并通过夹爪将图书取出后放至正确的位置；对于放反的图书，通过机械臂、夹爪将图书转向后放至正确的位置，有效提高了图书馆的服务质量，方便了读者找书，同时减少了图书管理人员的工作负担。

Description

图书馆书籍自动整理装置
技术领域
本发明涉及图书馆自动化设备技术领域，尤其涉及一种图书馆书籍自动整理装置。
背景技术
目前各地图书馆为了方便读者查找书，通常都把图书垂直放置在书架内并将书脊面向读者、书脊上的文字正向，而读者在放置图书时虽然也会将书脊面向读者，但往往不注意书脊上的文字方向，经常出现倒放的情况；为方便读者找书，图书馆的图书都是分类摆放的，而读者在选书过程中往往随意变更图书的位置，给其他读者找书造成不便。
现有的图书馆都是通过人工对书架上的图书进行整理，费时费力，现有技术还没有能够对图书馆书架上的图书进行自动整理的设备。
发明内容
本发明针对现有图书馆图书整理设备的不足，研制一种图书馆书籍自动整理装置，该装置能够自动识别出摆放错误的图书，并将图书转向后放至正确的位置，有效提高了图书馆的服务质量，方便了读者找书，同时减少了图书管理人员的工作负担。
本发明解决技术问题的技术方案为：图书馆书籍自动整理装置，设置在图书馆内，图书摆放在书架上，所述图书馆书籍自动整理装置包括小车、机械臂、夹爪、图书识别器，小车上设置有蓄电池、控制柜，机械臂设置在小车上，机械臂设置有升降机构，升降机构上设置有安装块、安装块上设置有旋转机构，夹爪安装在旋转机构上，图书识别器设置在夹爪正下方，小车、机械臂、夹爪、图书识别器的控制端口、数据端口都连接控制柜。
作为优化，所述升降机构为多个电机带动的活动关节。
作为优化，所述夹爪通过转接板安装在旋转机构上，夹爪的中心线与旋转机构的旋转轴不重合；所述图书馆书籍自动整理装置还设置有撑书器，撑书器包括推杆、撑书框、转接板，推杆通过转接板固定在安装块上，推杆设置在安装块的一侧，推杆与安装块的水平距离等于夹爪中心线与旋转机构旋转轴之间的距离，撑书框安装在推杆的伸缩杆上，撑书框的主体为一水平的U形框，撑书框的远推杆端为开口的尖头。
作为优化，所述夹爪包括左夹头、右夹头、齿条、主动齿、辅助齿、夹爪电机，左夹头与右夹头对称设置，齿条设置在左夹头与右夹头之间，左夹头、右夹头、主动齿、辅助齿分别与齿条啮合，夹爪电机的输出轴连接主动齿的旋转轴。
作为优化，所述图书识别器为条形码扫描器，图书书脊的中心横向设置有条形码。
作为优化，所述条形码扫描器安装在导向套中，导向套内设置有弹簧，弹簧的一端接触条形码扫描器后端、一端接触导向套内壁。
作为优化，所述图书识别器为摄像头，控制柜设置有图像识别系统。
作为优化，所述小车的车轮为麦克纳姆轮。
本发明的有益效果：
1.本发明的小车、机械臂将图书识别器送至工作位置，图书识别器能够识别出位置摆放错误的图书，并通过夹爪将图书取出后放至正确的位置；对于放反的图书，通过机械臂、夹爪将图书转向后放至正确的位置，有效提高了图书馆的服务质量，方便了读者找书，同时减少了图书管理人员的工作负担。
2.通过设置撑书器可以将书架上的图书撑开，方便设备将图书转正后放回书架的正确位置。
3.通过设置导向套、弹簧，使条形码扫描器可以前后移动，避免了与图书发生碰撞造成的问题，保护了条形码扫描器，保障了取书的顺利进行。
4.通过安装摄像头，利用图像识别技术判断图书是否放反，可以进行批量识别，有效提高了工作效率。
5.通过将小车的车轮设置为麦克纳姆轮，使小车可以方便的前后左右自由移动，增加了设备的灵活度，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明一种实施例工作状态的总体结构图。
图2为图1A区域的局部放大图。
图3、图4为本发明一种实施例取书状态的总体结构图。
图5、图6为本发明一种实施例放书状态的总体结构图。
图7为夹爪的总体结构图。
图8为夹爪的内部结构图。
图9为图书识别器一种实施例的总体结构图。
图10为图书识别器一种实施例的内部结构图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
图1至图10为本发明的一种实施例，如图1、图2所示，图书馆书籍自动整理装置，设置在图书馆内，图书2摆放在书架1上。如果3所示，所述图书馆书籍自动整理装置包括小车3、机械臂4、夹爪5、图书识别器6，小车3上设置有蓄电池301、控制柜302，机械臂4设置在小车3上，机械臂4设置有升降机构，升降机构上设置有安装块401、安装块401上设置有旋转机构402，夹爪5安装在旋转机构402上，图书识别器6设置在夹爪5正下方，小车3、机械臂4、夹爪5、图书识别器6的控制端口、数据端口都连接控制柜302。小车3、机械臂4将图书识别器6送至工作位置，图书识别器6能够识别出位置摆放错误的图书，并通过夹爪5将图书2取出后放至正确的位置；对于放反的图书，通过机械臂4、夹爪5将图书2转向后放至正确的位置，有效提高了图书馆的服务质量，方便了读者找书，同时减少了图书管理人员的工作负担。
所述升降机构为多个电机带动的活动关节。如图3所示，所述机械臂4设置有第一水平旋转关节a、第二竖直旋转关节b、第三竖直旋转关节c、第四旋转关节d、第五旋转关节e、旋转机构402，第一水平旋转关节a、第二竖直旋转关节b、第三竖直旋转关节c、第四旋转关节d、第五旋转关节e组成升降机构，通过控制各个关节的运动，可以实现竖直高度的升降。
所述夹爪5通过转接板7安装在旋转机构402上，夹爪5的中心线与旋转机构402的旋转轴不重合；所述图书馆书籍自动整理装置还设置有撑书器8，撑书器8包括推杆801、撑书框802、转接板803，推杆801通过转接板803固定在安装块401上，推杆801设置在安装块401的一侧，推杆801与安装块401的水平距离等于夹爪5中心线与旋转机构402旋转轴之间的距离，撑书框802安装在推杆801的伸缩杆上，撑书框802的主体为一水平的U形框，撑书框802的远推杆801端为开口的尖头。通过设置撑书器8可以将书架1上的图书2撑开，方便设备将图书2转正后放回书架1的正确位置。
如图3、图4所示为设备发现放反的图书2后将其取出的状态，该状态下夹爪5与撑书器8分别位于安装块401的两侧，且推杆801处于收缩状态，如图5、图6所示为设备将图书2转正后放回书架1的状态，该状态下夹爪5转至撑书器8侧，推杆801处于伸出状态，图书2位于撑书框802正上方，且撑书框802的前端尖头距离书架1的距离比预要放置图书2距离书架1的距离近。图书2放置步骤如下：1、撑书框802先将书架1上的图书2撑开，同时预要放置图书2进入该空隙；2、夹爪5松开，图书2落入撑书框802中；3、夹爪5重新夹紧图书2，推杆801收缩将撑书框802拖出；4、取出夹爪5。
如图7、图8所示，所述夹爪5包括左夹头501、右夹头502、齿条503、主动齿504、辅助齿505、夹爪电机506，左夹头501与右夹头502对称设置，齿条503设置在左夹头501与右夹头502之间，左夹头501、右夹头502、主动齿504、辅助齿505分别与齿条503啮合，夹爪电机506的输出轴连接主动齿504的旋转轴。
如图9、图10所示，所述图书识别器6为条形码扫描器601，图书2书脊的中心横向设置有条形码201。书架1、图书2的高度都是已知的，且尽量将相同高度的图书2放置在一层，条形码扫描器601只需沿特定高度扫描即可逐一读取一层图书的条形码201，如果图书2放反则条形码也会是反的。所述条形码扫描器601安装在导向套602中，导向套602内设置有弹簧，弹簧的一端接触条形码扫描器601后端、一端接触导向套602内壁。由于条形码扫描器601的有效识别距离有限，夹爪5在夹取图书2过程中，条形码扫描器601有可能与图书2发生碰撞，通过设置导向套602、弹簧，使条形码扫描器601可以前后移动，避免了与图书2发生碰撞造成的问题，保护了条形码扫描器601，保障了取书的顺利进行。
所述小车3的车轮为麦克纳姆轮。通过将小车3的车轮设置为麦克纳姆轮，使小车3可以方便的前后左右自由移动，增加了设备的灵活度，提高了工作效率。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.图书馆书籍自动整理装置，设置在图书馆内，图书(2)摆放在书架(1)上，其特征在于：所述图书馆书籍自动整理装置包括小车(3)、机械臂(4)、夹爪(5)、图书识别器(6)，小车(3)上设置有蓄电池(301)、控制柜(302)，机械臂(4)设置在小车(3)上，机械臂(4)设置有升降机构，升降机构上设置有安装块(401)、安装块(401)上设置有旋转机构(402)，夹爪(5)安装在旋转机构(402)上，图书识别器(6)设置在夹爪(5)正下方，小车(3)、机械臂(4)、夹爪(5)、图书识别器(6)的控制端口、数据端口都连接控制柜(302)。
2.根据权利要求1所述的图书馆书籍自动整理装置，其特征是，所述升降机构为多个电机带动的活动关节。
3.根据权利要求1所述的图书馆书籍自动整理装置，其特征是，所述夹爪(5)通过转接板(7)安装在旋转机构(402)上，夹爪(5)的中心线与旋转机构(402)的旋转轴不重合；所述图书馆书籍自动整理装置还设置有撑书器(8)，撑书器(8)包括推杆(801)、撑书框(802)、转接板(803)，推杆(801)通过转接板(803)固定在安装块(401)上，推杆(801)设置在安装块(401)的一侧，推杆(801)与安装块(401)的水平距离等于夹爪(5)中心线与旋转机构(402)旋转轴之间的距离，撑书框(802)安装在推杆(801)的伸缩杆上，撑书框(802)的主体为一水平的U形框，撑书框(802)的远推杆(801)端为开口的尖头。
4.根据权利要求1所述的图书馆书籍自动整理装置，其特征是，所述夹爪(5)包括左夹头(501)、右夹头(502)、齿条(503)、主动齿(504)、辅助齿(505)、夹爪电机(506)，左夹头(501)与右夹头(502)对称设置，齿条(503)设置在左夹头(501)与右夹头(502)之间，左夹头(501)、右夹头(502)、主动齿(504)、辅助齿(505)分别与齿条(503)啮合，夹爪电机(506)的输出轴连接主动齿(504)的旋转轴。
5.根据权利要求1所述的图书馆书籍自动整理装置，其特征是，所述图书识别器(6)为条形码扫描器(601)，图书(2)书脊的中心横向设置有条形码(201)。
6.根据权利要求5所述的图书馆书籍自动整理装置，其特征是，所述条形码扫描器(601)安装在导向套(602)中，导向套(602)内设置有弹簧，弹簧的一端接触条形码扫描器(601)后端、一端接触导向套(602)内壁。
7.根据权利要求1所述的图书馆书籍自动整理装置，其特征是，所述图书识别器(6)为摄像头，控制柜(302)设置有图像识别系统。
8.根据权利要求1所述的图书馆书籍自动整理装置，其特征是，所述小车(3)的车轮为麦克纳姆轮。
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