CN107242704B - 自动取书书架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动取书书架，包括底座、设置于底座上且用于存放书籍的书架本体和设置于底座上且用于取下书架本体上存放的书籍的取书装置，书架本体包括竖直设置的书架板和设置于书架板上且用于存放书籍的储书盒，储书盒在书架板上沿水平方向和沿竖直方向分别设置多个，在取书时，储书盒与书架板可分离。本发明的自动取书书架，方便对书架上存放的书籍的取出，为残疾人员、老人、孕妇等行动不便人员的阅读提供便利。

Description

自动取书书架

技术领域

本发明属于图书馆辅助工具技术领域，具体的说，本发明涉及一种自动取书书架。

背景技术

随着社会经济的快速发展以及国民文化素质的逐步提高，人们对知识的渴求越来越高，范围越来越广，渴望知识的不同人群也越来越广，这样现有图书馆服务方式已不能很方便的满足广大读者。目前，读者借阅相应书籍方式还比较传统，大多数读者自身前往图书馆查询到相应书籍然后借阅，此种方式实属不便。当然现在也有一些自动化图书馆，取书方式和ATM机取钱方式差不多，相比之下比前种方式方便许多。但是，广大读者中不一定每一位都方便前往图书馆的，比如残疾人员、老人、孕妇等行动不便人员。这样就需要一种方便行动不便人员使用的自动取书书架。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种自动取书书架，目的是方便取出书籍。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：自动取书书架，包括底座、设置于底座上且用于存放书籍的书架本体和设置于底座上且用于取下书架本体上存放的书籍的取书装置，书架本体包括竖直设置的书架板和设置于书架板上且用于存放书籍的储书盒，储书盒在书架板上沿水平方向和沿竖直方向分别设置多个，在取书时，储书盒与书架板可分离。

所述书架板上设有用于安装所述储书盒的挂钩，储书盒具有让挂钩嵌入的挂孔，书架板上对应各个储书盒的位置处沿竖直方向分别至少设置两个挂钩。

所述取书装置包括用于取下所述书架板上的储书盒的托架、设置于所述底座上且用于产生使托架沿第一方向移动的作用力的第一驱动装置、设置于第一驱动装置上且用于产生使托架沿第二方向移动的作用力的第二驱动装置和设置于第二驱动装置上且用于产生使托架沿第三方向移动的作用力的第三驱动装置，托架设置于第三驱动装置上。

所述第一方向和所述第三方向均为水平方向且第一方向和第三方向相垂直，所述第二方向为竖直方向，所述第一驱动装置产生的作用力使所述托架沿第一方向移动至与储书盒对齐的指定位置处，所述第三驱动装置产生的作用力使所述托架沿第三方向移动以罩住所述书架板上的储书盒，所述第二驱动装置产生的作用力使罩住储书盒的托架沿第二方向移动以使储书盒与书架板分离。

所述第一驱动装置包括设置于所述底座上的下导轨、与下导轨为滑动连接的第一滑动座、设置于第一滑动座上的第一电机、设置于第一电机上的第一驱动齿轮和设置于底座上且与第一驱动齿轮啮合的第一齿条，第一齿条与下导轨相平行。

所述第二驱动装置包括竖直设置于所述第一滑动座上的第一导向杆和第二导向杆、套设于第一导向杆和第二导向杆上的第二滑动座、设置于第一导向杆上的第二齿条、设置于第二滑动座上的第二电机和设置于第二电机上且与第二齿条啮合的第二驱动齿轮。

所述第三驱动装置包括设置于所述第二导向杆上的导向座、与导向座为滑动连接的第三滑动座、设置于第三滑动座上的第三齿条、设置于所述第二滑动座上的第三电机和设置于第三电机上且与第三齿条啮合的第三驱动齿轮，所述托架设置于第三滑动座上，第三滑动座位于第二滑动座的上方。

所述的自动取书书架还包括设置于所述底座上且用于操控门把手进行旋转的开门机械臂，开门机械臂包括用于夹紧门把手的夹紧装置和用于产生使夹紧装置旋转的作用力的第四电机，夹紧装置包括通过传动机构与第四电机连接的夹紧座、可旋转的设置于夹紧座上的夹爪以及与夹紧座和夹爪连接且用于产生使夹爪旋转的作用力的第一驱动器，夹爪在夹紧座上沿周向均匀设置多个。

所述传动机构包括与所述第四电机连接的第一传动轴、通过万向联轴器与第一传动轴连接的第二传动轴、套设于第二传动轴上且与第二传动轴同步旋转的第三传动轴和通过万向联轴器与第三传动轴连接的第四传动轴，所述夹紧座设置于第四传动轴上。

所述开门机械臂还包括可旋转的设置于所述底座上且套设于所述第二传动轴上的第一支撑杆、可旋转的设置于底座上且可伸缩的第二驱动器和与第二驱动器转动连接的第二支撑杆，第二支撑杆的一端套设于所述第三传动轴上，第二支撑杆的另一端套设于所述第四传动轴上。

本发明的自动取书书架，方便对书架上存放的书籍的取出，为残疾人员、老人、孕妇等行动不便人员的阅读提供便利。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明自动取书书架的结构示意图；

图2是本发明自动取书书架去除外罩体后的结构示意图；

图3是书架本体的结构示意图；

图4是储书盒与挂钩的分解示意图；

图5是取书装置的结构示意图；

图6是第一驱动装置的结构示意图；

图7是第二驱动装置与第三驱动装置的装配示意图；

图8是托架与第三驱动装置的装配示意图；

图9是锁止机构的结构示意图；

图10是开门机械臂的结构示意图；

图11是第二传动轴与第三传动轴的分解示意图；

图12是夹紧装置的结构示意图；

图13是行走装置的结构示意图；

图14是行走装置的驱动部分的结构示意图；

图15是转向机构的结构示意图；

图16是托架朝向储书盒处移动的状态示意图；

图17是托架将储书盒取下后的状态示意图；

图中标记为：

1、外罩体；2、取书口；

3、书架本体；31、书架板；32、储书盒；33、挂钩；34、安装座；35、加强框；

4、第一驱动装置；41、第一滑动座；42、下导轨；43、上导轨；44、第一电机；45、第一齿条；46、第一驱动齿轮；

5、第二驱动装置；51、第二滑动座；52、第一导向杆；53、第二导向杆；54、第二电机；55、第二齿条；56、第二驱动齿轮；57、锁止销；58、第一电磁铁；

6、第三驱动装置；61、第三滑动座；62、第三电机；62、第三齿条；64、第三驱动齿轮；65、导向座；

7、托架；71、托板；72、挡板；

8、开门机械臂；81、第四电机；82、第一传动轴；83、第二传动轴；84、第三传动轴；85、第四传动轴；86、第一驱动器；87、第二驱动器；88、夹紧座；89、夹爪；810、万向联轴器；811、第一支撑杆；812、第二支撑杆；813、内花键；814、外花键；

9、行走装置；91、驱动轮；92、差速器；93、第五电机；94、转向轮；95、万向轮；96、第二电磁铁；97、制动块；98、后车轴；99、第三驱动器；910、主销；911、前车轴；912、转向节；

10、底座。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图4所示，本发明提供了一种自动取书书架，包括底座10、用于存放书籍的书架本体3、用于罩住书架本体3的外罩体1、设置于底座10上且用于取下书架本体3上存放的书籍的取书装置和设置于底座10上且用于使底座10进行移动的行走装置9。书架本体3包括竖直设置的书架板31和设置于书架板31上且用于存放书籍的储书盒32，储书盒32在书架板31上沿水平方向和沿竖直方向分别设置多个，在取书时，储书盒32与书架板31可分离。

具体的说，如图1至图4所示，外罩体1为内部中空的矩形壳体结构，书架本体3竖直设置于底座10上，外罩体1可竖直设置于底座10上且将书架本体3和取书装置一同罩住，外罩体1的侧壁上设有让书籍通过的取书口2，该取书口2为在外罩体1的侧壁上贯穿设置的通孔。在取书装置取下储书盒32后，取书装置携带储书盒32移动至取书口2处，此时可将储书盒32中的书籍取出，或者在还书时通过取书口2将书籍放入储书盒32中。书架板31上设有用于安装储书盒32的挂钩33，储书盒32具有让挂钩33嵌入的挂孔，书架板31上对应各个储书盒32的位置处沿竖直方向分别至少设置两个挂钩33。挂钩33为设置于书架板31上且朝向书架板31一侧伸出的L型构件，通过挂钩33勾住储书盒32以使储书盒32悬挂在书架板31的一侧，当储书盒32沿竖直方向向上移动时，挂钩33不再勾住储书盒32，储书盒32与挂钩33可脱离。

如图2和图3所示，储书盒32在书架板31上呈n*m矩阵式分布，储书盒32的总数为n*m个，储书盒32为内部中空的盒体，储书盒32的顶部具有开口，储书盒32的面对书架板31的侧壁上设置挂孔，各个储书盒32由设置于书架板31上的两个挂钩33勾住。如图2和图5所示，书架本体3还包括固定设置于底座10上的安装座34和设置于书架板31顶部的加强框35，书架板31的底部通过螺栓和螺母构成的紧固件安装在安装座34上，相应在书架板31的底部设置让螺栓穿过的通孔。加强框35为矩形框架结构，加强框35与取书装置和书架板31的顶部固定连接，提高了整体强度。

如图1所示，取书装置包括用于托住悬挂在书架板31上的储书盒32的托架7、设置于底座10上且用于产生使托架7沿第一方向移动的作用力的第一驱动装置4、设置于第一驱动装置4上且用于产生使托架7沿第二方向移动的作用力的第二驱动装置5和设置于第二驱动装置5上且用于产生使托架7沿第三方向移动的作用力的第三驱动装置6，托架7设置于第三驱动装置6上。第一方向和第三方向均为水平方向且第一方向和第三方向相垂直，第二方向为竖直方向，第一方向为平行于书架板31的方向，第三方向为垂直于书架板31的方向。第一驱动装置4产生的作用力使托架7沿第一方向移动至与储书盒32对齐的指定位置处，第三驱动装置6产生的作用力使托架7沿第三方向移动以罩住书架板31上的储书盒32，第二驱动装置5产生的作用力使罩住储书盒32的托架7沿第二方向移动以使储书盒32与书架板31分离。

如图2、图5和图6所示，第一驱动装置4包括固定设置于底座10上的下导轨42、与下导轨42为滑动连接的第一滑动座41、固定设置于第一滑动座41上的第一电机44、固定设置于第一电机44的电机轴上的第一驱动齿轮46和固定设置于底座10上且与第一驱动齿轮46啮合的第一齿条45，第一齿条45与下导轨42相平行。下导轨42和第一齿条45的长度方向与第一方向相平行，且与处于同一排的储书盒32相平行。下导轨42对第一滑动座41的移动其导向作用，当第一电机44运转时，第一驱动齿轮46在第一齿条45上滚动，进而驱动第一滑动座41沿第一方向做直线移动，以实现托架7沿第一方向的直线运动，以使托架7移动至与书架板31上的任一一个储书盒32对齐。

如图2、图5和图7所示，第二驱动装置5包括竖直设置于第一滑动座41上的第一导向杆52和第二导向杆53、套设于第一导向杆52和第二导向杆53上的第二滑动座51、固定设置于第一导向杆52上的第二齿条55、固定设置于第二滑动座51上的第二电机54和固定设置于第二电机54的电机轴上且与第二齿条55啮合的第二驱动齿轮56。第一导向杆52和第二导向杆53固定设置于第一滑动座41上，第一导向杆52和第二导向杆53处于与第一方向相平行的同一直线上，第二齿条55的长度方向与第一导向杆52的长度方向相平行。第二滑动座51位于第一滑动座41的上方且两者的长度方向相平行，第二滑动座51的一端设置一个让第一导向杆52穿过的第一导向孔，第二滑动座51的另一端设置一个让第二导向杆53穿过的第二导向孔，第一导向杆52和第二导向杆53为沿第二方向做直线运动的第二滑动座51提供导向作用。当第二电机54运转时，第二驱动齿轮56在第二齿条55上滚动，进而驱动第二滑动座51沿第二方向做直线移动，以实现托架7沿第二方向的直线运动，以使托架7托住储书盒32，使储书盒32与挂钩33脱离，并能控制储书盒32的升降。

如图2和图5所示，第一驱动装置4还包括设置于下导轨42上方的上导轨43和与上导轨43滑动连接的上滑动块，上导轨43与下导轨42相平行，第一导向杆52和第二导向杆53的下端与第一滑动座41固定连接，第一导向杆52和第二导向杆53的上端与滑动块固定连接，上导轨43并与加强框35固定连接。通过设置上导轨43和上滑动块，为第一驱动装置4和第二驱动装置5的移动提供导向作用，提高了稳定性和可靠性。

如图2、图5和图7所示，第三驱动装置6包括套设于第二导向杆53上的导向座65、与导向座65为滑动连接的第三滑动座61、固定设置于第三滑动座61上的第三齿条63、固定设置于第二滑动座51上的第三电机62和固定设置于第三电机62的电机轴上且与第三齿条63啮合的第三驱动齿轮64，托架7固定设置于第三滑动座61上，第三滑动座61位于第二滑动座51的上方。第三电机62固定设置于第二滑动座51的顶面上，第二电机54固定设置于第二滑动座51的底面上，第三滑动座61和第三电机62位于第一导向杆52和第二导向杆53之间。第三齿条63固定设置于第三滑动座61的底面上，第三齿条63的长度方向与第三方向相平行。导向座65的一端设有让第二导向杆53穿过的导向孔，导向座65的另一端设有让第三滑动座61嵌入的导向槽，导向座65位于第二滑动座51的上方且两者保持相对固定。当第三电机62运转时，第三驱动齿轮64驱动第三齿条63沿第三方向做直线运动，第三齿条63带动第三滑动座61同步沿第三方向做直线运动，进而使托架7朝向远离或靠近书架本体3的方向做直线运动。当第三电机62运转使托架7朝向靠近书架本体3的方向移动时，可以使托架7罩住对齐的储书盒32，然后由第二驱动装置5使托架7沿第三方向向上运动，托住储书盒32，并使储书盒32与挂钩33脱离；当第三电机62反向运转后，可以使托架7及由托架7取出的储书盒32朝向远离书架本体3的方向移动；最后通过第一驱动装置4、第二驱动装置5和第三驱动装置6的相配合，使托架7及其上的储书盒32移动至取书口2处，完成取书的动作。

如图7和图8所示，导向座65通过多个连接杆与第二滑动座51固定连接，连接杆的长度方向与第二导向杆53的长度方向相平行，连接杆的上端与导向座65固定连接，连接杆的下端与第二滑动座51固定连接，连接杆是导向座65和第二滑动座51连接成一体结构，使得第三驱动装置6和托架7与第二驱动装置5的移动部分同步运动，提高了稳定性和可靠性。

如图8所示，托架7包括沿水平方向设置的托板71和竖直设置于托板71上且为相对设置的两个挡板72，两个挡板72相平行，两个挡板72之间为容纳储书盒32的容置槽，两个挡板72用于在第一方向上对储书盒32起到限位作用，托板71用于承托储书盒32且与储书盒32的底面相接触。挡板72为扇形平板，第一方向与挡板72相垂直。托架7为矩形平板，托板71的长度方向与第三方向相平行。托板71是通过螺栓和螺母构成的紧固件安装在第三滑动座61的顶面上，相应在托板71上设置让螺栓穿过的安装孔，作为优选的，托板71上的安装孔为腰形孔，安装孔的长度方向与第三方向相平行，这样在进行托架7的安装时，便于调节托架7的位置，便于将托架7调节至适合承托和取出储书盒32的位置处。在取出书架本体3上的储书盒32的时，第三驱动装置6运转，首先时托架7移动至罩住储书盒32的位置处，当托架7罩住储书盒32后，托板71位于储书盒32的下方，两个挡板72分别位于储书盒32的一侧，书架本体3上处于同一排的相邻两个储书盒32之间具有让挡板72插入的空隙；然后第二驱动装置5运转，使第三驱动装置6及其上的托架7向上移动并由托架7向上托起储书盒32，使储书盒32与挂钩33脱离；最后第三驱动装置6再次运转，使托架7与由托架7承托的储书盒32朝向原理书架本体3的方向移动，完成储书盒32的取出动作。

作为优选的，取盒装置的第一电机44、第二电机54和第三电机62均为步进电机。

如图7和图9所示，第二驱动装置5还包括设置于第二滑动座51上的锁止机构，该锁止机构用于控制使第二滑动座51及其上的第三驱动装置6与第一滑动座41保持相对固定，锁止机构包括可移动的设置于第二滑动座51上的锁止销57、设置于第二滑动座51上且对锁止销57施加吸引力的第一电磁铁58和套设于锁止销57上的弹簧，锁止销57采用易于被磁力吸引的材料制成，如铁等金属材质。锁止销57相对于第二滑动座51进行移动时的移动方向与第三方向相平行，锁止销57的端部具有与第二齿条55啮合的凸齿。当第一电磁铁58未通电时，弹簧用于产生使锁止销57沿第三方向朝向第二齿条55所在位置处移动的作用力，直至使锁止销57上具有凸齿的端部与第二齿条55啮合。当锁止销57上的凸齿与第二齿条55啮合后，实行第二驱动装置5的锁止，第二滑动座51不能够再沿着竖直方向进行移动。当第一电磁铁58通电后，第一电磁铁58将对锁止销57施加吸引力以使锁止销57朝向远离第二齿条55的方向移动，锁止销57上的凸齿与第二齿条55脱离，解除第二驱动装置5的锁止。锁止机构的设置，确保可以在紧急情况下使取盒装置停止运转，提高安全在和可靠性。

当本发明的自动取书书架使用于多个房间时，自动取书书架需在多个房间之间进行穿梭，在房间设有房门的情况下，为了确保自动取书书架在将书籍从一个房间运送至另一个房间时能够自行开门，如图1和图2所示，本发明的自动取书书架还包括设置于底座10上且用于操控房门上的门把手进行旋转的开门机械臂8，通过开门机械臂8旋转门把手，将房门解锁，并推动或拉动拉房门进行开启。如图10所示，该开门机械臂8包括用于夹紧门把手的夹紧装置和用于产生使夹紧装置旋转的作用力的第四电机81，第四电机81固定设置于底座10上且位于外罩体1的内部，第四电机81的轴线与第一方向相平行。如图12所示，夹紧装置包括通过传动机构与第四电机81连接且可旋转的夹紧座88、可旋转的设置于夹紧座88上的夹爪89以及与夹紧座88和夹爪89连接且用于产生使夹爪89旋转的作用力的第一驱动器86，夹爪89在夹紧座88上以夹紧座88的旋转中心线为中心线沿周向均匀设置多个，多个夹爪89相配合用于夹紧门把手。第一驱动器86为可伸缩的构件，用于控制多个夹爪89的开合，各个夹爪89分别与一个第一驱动器86相连接，各个第一驱动器86的一端与夹紧座88转动连接，各个驱动器的另一端与夹爪89转动连接，夹爪89的端部与夹紧座88转动连接且夹爪89相对于夹紧座88转动时的旋转中心线与夹紧座88的旋转中心线相垂直。

第一驱动器86可以为液压缸、气缸或电动伸缩杆中的一种。如图12所示，夹紧装置的所有第一驱动器86同步进行伸缩，所有第一驱动器86分布在所有夹爪89的四周。当第一驱动器86伸长时，可以推动所有夹爪89朝向相互靠近的方向转动，使所有夹爪89进行闭合，以便于能够夹紧门把手；当第一驱动器86收缩时，可以拉动所有夹爪89朝向相互远离的方向转动，使所有夹爪89进行打开，以释放门把手。

如图10所示，传动机构包括与第四电机81连接的第一传动轴82、通过万向联轴器与第一传动轴82连接的第二传动轴83、套设于第二传动轴83上且与第二传动轴83同步旋转的第三传动轴84和通过万向联轴器与第三传动轴84连接的第四传动轴85，夹紧座88设置于第四传动轴85上。第一传动轴82为可旋转的设置于底座10上，第一传动轴82长度方向与第一方向相平行，第一传动轴82的一端与第四电机81的电机轴固定连接，第一传动轴82的另一端通过万向联轴器与第二传动轴83的下端连接。如图11所示，第二传动轴83和第三传动轴84为倾斜设置于底座10的上方，第三传动轴84并伸出至外罩体1的外部，第二传动轴83和第三传动轴84通过花键连接，第二传动轴83的端部设有外花键814，第三传动轴84的端部设有内花键813，第二传动轴83上设有外花键814的端部插入第三传动轴84上设有内花键813的端部内，外花键814与内花键813啮合，实现第二传动轴83和第三传动轴84的同步转动。而且第二传动轴83和第三传动轴84通过花键连接，使得第三传动轴84能够相对于第二传动轴83进行轴向移动。夹紧座88固定设置于第四传动轴85的一端，第四传动轴85的另一端通过万向联轴器与第三传动轴84的另一端相连接，夹紧装置和第四传动轴85均位于外罩体1的外部。第四电机81运转时，通过传动机构将动力传递至夹紧装置，进而带动夹紧装置整体进行转动，使得夹紧装置能够拧动门把手。

如图10所示，开门机械臂8还包括可旋转的设置于底座10上且套设于第二传动轴83上的第一支撑杆811、可旋转的设置于底座10上且可伸缩的第二驱动器87和与第二驱动器87转动连接的第二支撑杆812，第二支撑杆812的一端套设于第三传动轴84上，第二支撑杆812的另一端套设于第四传动轴85上，第一支撑杆811为第二传动轴83提供支撑作用，第二支撑杆812为第三传动轴84和第四传动轴85提供支撑作用。第二驱动器87为可伸缩的构件，用于控制夹紧装置的升降，以适于不同高度的门把手的夹紧。第二驱动器87可以为液压缸、气缸或电动伸缩杆中的一种，第二驱动器87的上端在第二支撑杆812两端之间的位置处与第二支撑杆812转动连接，第二驱动器87的下端与底座10转动连接且第二驱动器87的旋转中心线与第三方向相平行。第一支撑杆811位于第二驱动器87与第一传动轴82之间，第一支撑杆811的上端具有让第二传动轴83穿过的圆形通孔，第一支撑杆811的下端与底座10转动连接且第一支撑杆811的旋转中心线与第三方向相平行。第二支撑杆812的一端具有让第三传动轴84穿过的圆形通孔，另一端具有让第四传动轴85穿过的圆形通孔。

行走装置9用于实现自动取书书架的整体自行移动，如图13至图15所示，该行走装置9包括设置于底座10上的第五电机93、与第五电机93连接的驱动桥、设置于驱动桥上的两个驱动轮91、设置于底座10上的转向机构和设置于转向机构上且用于实现转向的转向轮94。驱动桥、第五电机93和转向机构设置于底座10的下方，转向机构位于设置于底座10的一端，驱动桥和第五电机93设置于底座10的另一端。驱动桥包括主减速器、差速器92和两个后车轴98，主减速器是由相啮合的主动锥齿轮和从动锥齿轮构成，差速器92设置于从动锥齿轮上，主动锥齿轮与第五电机93的电机轴相连接，两个后车轴98的一端与差速器92连接，两个后车轴98的另一端分别安装一个驱动轮91，后车轴98的轴线与第三方向相平行。差速器92的结构如同本领域技术人员所公知的那样，其主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成，差速器92的功用是当自动取书书架转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动轮91以不同转速滚动，即保证两侧驱动轮91作纯滚动运动。转向机构包括设置于底座10上的前车轴911、通过主销910与前车轴911的端部转动连接的转向节912以及与前车轴911和转向节912连接且用于产生使转向节912转动的作用力的第三驱动器99，前车轴911与后车轴98相平行且与转向轮94为同轴设置，主销910的轴线与第二方向相平行。第三驱动器99为可伸缩的构件，用于控制转向节912和转向轮94的偏转，进行实现转向。第三驱动器99可以为液压缸、气缸或电动伸缩杆中的一种，第三驱动器99的一端前车轴911转动连接，第三驱动器99的另一端与转向节912转动连接。

如图13所示，行走装置9还包括设置于前车轴911上的万向轮95，万向轮95可水平360度旋转，其结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。万向轮95设置于前车轴911的一端，转向节912设置于前车轴911的另一端。万向轮95、转向轮94和两个驱动轮91呈矩形分布在底座10的下方。通过设置万向轮95，既可在转向轮94偏转时同步进行旋转，还可提供支撑作用，提高整体的稳定性。

如图14所示，行走装置9还包括设置于底座10上且用于控制驱动轮91停止转动的刹车机构，该刹车机构包括设置于第五电机93的电机轴上的制动盘、可移动设置且用于与制动盘表面接触的制动块97和用于产生使制动块97沿第三方向做往复直线运动的作用力的第二电磁铁96，制动块97设置两个且两个制动块97分别位于制动盘的一侧，当两个制动块97与制动盘接触后，两个制动块97夹紧制动盘，进而产生制动力，使驱动桥及驱动轮91停止运转，使自动取书书架整体停止运行。第二电磁铁96优选为推拉式电磁铁，第二电磁铁96设置两个，两个第二电磁铁96设置于底座10的底部且两个第二电磁铁96分别位于制动盘的一侧，各个第二电磁铁96分别用于控制对一个制动块97，分别用于产生使相邻的制动块97沿第三方向做往复直线运动的作用力。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.自动取书书架，其特征在于：包括底座、设置于底座上且用于存放书籍的书架本体、设置于底座上且用于取下书架本体上存放的书籍的取书装置、设置于底座上且用于操控门把手进行旋转的开门机械臂和设置于底座上且用于使底座进行移动的行走装置，书架本体包括竖直设置的书架板和设置于书架板上且用于存放书籍的储书盒，储书盒在书架板上沿水平方向和沿竖直方向分别设置多个，在取书时，储书盒与书架板可分离；

所述自动取书书架还包括用于罩住所述书架本体的外罩体，外罩体的侧壁上设有让书籍通过的取书口；

书架本体包括竖直设置于底座上的书架板和设置于书架板上且用于存放书籍的储书盒，储书盒在书架板上呈n*m矩阵式分布，书架板上设有用于安装储书盒的挂钩，储书盒具有让挂钩嵌入的挂孔，书架板上对应各个储书盒的位置处沿竖直方向分别至少设置两个挂钩；

取书装置包括用于取下所述书架板上的储书盒的托架、设置于所述底座上且用于产生使托架沿第一方向移动的作用力的第一驱动装置、设置于第一驱动装置上且用于产生使托架沿第二方向移动的作用力的第二驱动装置和设置于第二驱动装置上且用于产生使托架沿第三方向移动的作用力的第三驱动装置，托架设置于第三驱动装置上；第一方向和第三方向均为水平方向且第一方向和第三方向相垂直，第二方向为竖直方向，在取书时，第一驱动装置产生的作用力使托架沿第一方向移动至与储书盒对齐的指定位置处，第三驱动装置产生的作用力使所述托架沿第三方向移动以罩住书架板上的储书盒，第二驱动装置产生的作用力使罩住储书盒的托架沿第二方向移动以使储书盒与书架板分离；

挂钩为设置于书架板上且朝向书架板一侧伸出的L型构件，通过挂钩勾住储书盒以使储书盒悬挂在书架板的一侧，当储书盒沿竖直方向向上移动时，挂钩不再勾住储书盒，储书盒与挂钩能够脱离；

在取书时，取书装置使储书盒沿竖直方向向上移动，直至挂钩不再勾住储书盒，此时储书盒与挂钩可脱离，取书装置将储书盒从书架板上取下，取书装置携带储书盒移动至取书口处，此时可将储书盒中的书籍取出；

所述自动取书书架还包括设置于底座上且用于操控门把手进行旋转的开门机械臂和设置于底座上且用于使底座进行移动的行走装置；行走装置用于实现自动取书书架的整体自行移动，行走装置包括设置于底座上的第五电机、与第五电机连接的驱动桥、设置于驱动桥上的两个驱动轮、设置于底座上的转向机构、设置于转向机构上且用于实现转向的转向轮和设置于底座上且用于控制驱动轮停止转动的刹车机构，驱动桥、第五电机和转向机构设置于底座的下方，转向机构位于设置于底座的一端，驱动桥和第五电机设置于底座的另一端；

所述转向机构包括设置于底座上的前车轴、通过主销与前车轴的端部转动连接的转向节以及与前车轴和转向节连接且用于产生使转向节转动的作用力的第三驱动器，第三驱动器为可伸缩的构件，用于控制转向节和转向轮的偏转，第三驱动器的一端与前车轴转动连接，第三驱动器的另一端与转向节转动连接；

行走装置还包括设置于前车轴上的万向轮，万向轮可水平360度旋转；万向轮设置于前车轴的一端，转向节设置于前车轴的另一端，万向轮、转向轮和两个驱动轮呈矩形分布在底座的下方；

所述开门机械臂包括用于夹紧门把手的夹紧装置和用于产生使夹紧装置旋转的作用力的第四电机，夹紧装置包括通过传动机构与第四电机连接的夹紧座、可旋转的设置于夹紧座上的夹爪以及与夹紧座和夹爪连接且用于产生使夹爪旋转的作用力的第一驱动器，夹爪在夹紧座上沿周向均匀设置多个；

所述传动机构包括与所述第四电机连接的第一传动轴、通过万向联轴器与第一传动轴连接的第二传动轴、套设于第二传动轴上且与第二传动轴同步旋转的第三传动轴和通过万向联轴器与第三传动轴连接的第四传动轴，所述夹紧座设置于第四传动轴上，第二传动轴和第三传动轴为倾斜设置于底座的上方，第三传动轴能够相对于第二传动轴进行轴向移动；

所述开门机械臂还包括可旋转的设置于所述底座上且套设于所述第二传动轴上的第一支撑杆、可旋转的设置于底座上且可伸缩的第二驱动器和与第二驱动器转动连接的第二支撑杆，第二支撑杆的一端套设于所述第三传动轴上，第二支撑杆的另一端套设于所述第四传动轴上；

第二驱动器为可伸缩的构件，用于控制夹紧装置的升降，第二驱动器为液压缸、气缸或电动伸缩杆，第二驱动器的上端在第二支撑杆两端之间的位置处与第二支撑杆转动连接，第二驱动器的下端与底座转动连接且第二驱动器的旋转中心线与第三方向相平行；第一支撑杆位于第二驱动器与第一传动轴之间，第一支撑杆的上端具有让第二传动轴穿过的圆形通孔，第一支撑杆的下端与底座转动连接且第一支撑杆的旋转中心线与第三方向相平行；第二支撑杆的一端具有让第三传动轴穿过的圆形通孔，另一端具有让第四传动轴穿过的圆形通孔。

2.根据权利要求1所述的自动取书书架，其特征在于：所述挂钩为设置于书架板上且朝向书架板一侧伸出的L型构件，当储书盒沿竖直方向向上移动时，挂钩不再勾住储书盒，储书盒与挂钩可脱离。

3.根据权利要求1所述的自动取书书架，其特征在于：所述书架本体还包括固定设置于底座上的安装座和设置于书架板顶部的加强框，书架板的底部通过螺栓和螺母构成的紧固件安装在安装座上，相应在书架板的底部设置让螺栓穿过的通孔。

4.根据权利要求3所述的自动取书书架，其特征在于：所述第一驱动装置包括设置于所述底座上的下导轨、与下导轨为滑动连接的第一滑动座、设置于第一滑动座上的第一电机、设置于第一电机上的第一驱动齿轮和设置于底座上且与第一驱动齿轮啮合的第一齿条，第一齿条与下导轨相平行，当第一电机运转时，第一驱动齿轮在第一齿条上滚动，进而驱动第一滑动座沿第一方向做直线移动，以实现托架沿第一方向的直线运动，以使托架移动至与书架板上的任一一个储书盒对齐。

5.根据权利要求4所述的自动取书书架，其特征在于：所述第二驱动装置包括竖直设置于所述第一滑动座上的第一导向杆和第二导向杆、套设于第一导向杆和第二导向杆上的第二滑动座、设置于第一导向杆上的第二齿条、设置于第二滑动座上的第二电机和设置于第二电机上且与第二齿条啮合的第二驱动齿轮，当第二电机运转时，第二驱动齿轮在第二齿条上滚动，进而驱动第二滑动座沿第二方向做直线移动，以实现托架沿第二方向的直线运动，以使托架托住储书盒，并控制储书盒的升降。

6.根据权利要求5所述的自动取书书架，其特征在于：所述第二驱动装置还包括设置于第二滑动座上的锁止机构，该锁止机构用于控制使第二滑动座及其上的第三驱动装置与第一滑动座保持相对固定，锁止机构包括可移动的设置于第二滑动座上的锁止销、设置于第二滑动座上且对锁止销施加吸引力的第一电磁铁和套设于锁止销上的弹簧，锁止销采用铁材质制成，锁止销相对于第二滑动座进行移动时的移动方向与第三方向相平行，锁止销的端部具有与第二齿条啮合的凸齿；当第一电磁铁未通电时，弹簧用于产生使锁止销沿第三方向朝向第二齿条所在位置处移动的作用力，直至使锁止销上具有凸齿的端部与第二齿条啮合；当锁止销上的凸齿与第二齿条啮合后，实现第二驱动装置的锁止，第二滑动座不能够再沿着竖直方向进行移动；当第一电磁铁通电后，第一电磁铁将对锁止销施加吸引力以使锁止销朝向远离第二齿条的方向移动，锁止销上的凸齿与第二齿条脱离，解除第二驱动装置的锁止。

7.根据权利要求5所述的自动取书书架，其特征在于：所述第三驱动装置包括设置于所述第二导向杆上的导向座、与导向座为滑动连接的第三滑动座、设置于第三滑动座上的第三齿条、设置于所述第二滑动座上的第三电机和设置于第三电机上且与第三齿条啮合的第三驱动齿轮，所述托架设置于第三滑动座上；当第三电机运转使托架朝向靠近所述书架本体的方向移动时，使托架罩住对齐的储书盒，然后由所述第二驱动装置使托架沿第三方向向上运动，以托住储书盒，并使储书盒与挂钩脱离；当第三电机反向运转后，使托架及由托架取出的储书盒朝向远离书架本体的方向移动；最后通过第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置的相配合，使托架及其上的储书盒移动至取书口处，完成取书的动作。

8.根据权利要求1至7任一所述的自动取书书架，其特征在于：所述第二传动轴和第三传动轴通过花键连接，第二传动轴的端部设有外花键，第三传动轴的端部设有内花键，外花键与内花键啮合。

9.根据权利要求1至7任一所述的自动取书书架，其特征在于：所述刹车机构包括设置于第五电机的电机轴上的制动盘、可移动设置且用于与制动盘表面接触的制动块和用于产生使制动块沿第三方向做往复直线运动的作用力的第二电磁铁，制动块设置两个且两个制动块分别位于制动盘的一侧，当两个制动块与制动盘接触后，两个制动块夹紧制动盘，产生制动力，使驱动桥及驱动轮停止运转，使自动取书书架整体停止运行；

第二电磁铁为推拉式电磁铁，第二电磁铁设置两个，两个第二电磁铁设置于底座的底部且两个第二电磁铁分别位于制动盘的一侧，各个第二电磁铁分别用于控制对一个制动块，分别用于产生使相邻的制动块沿第三方向做往复直线运动的作用力。

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