CN107934338A - 一种图书整理机器人结构及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图书整理机器人结构，包括躯干部分、臂膀部分和机械手部分，躯干部分包括支架和安装在支架上的竖直丝杆和安装在竖直丝杆上的支座，臂膀部分包括安装在支座上的水平丝杆和套装在水平丝杆的水平丝座和安装在水平丝座的双摆杆机构，机械手部分包括与双摆杆机构连接的基座、安装在基座上的夹书机构和分书机构。本发明还公开了一种图书整理的操作方法，包括：一、夹取目标书籍；二、寻找目标书籍放置的目标层和目标列；三、分离位于目标书籍左右两侧相邻的图书，为目标书籍留出目标位置；四、推送目标书籍至目标位置内。本发明能够完全替代图书馆工作人员的双手，减轻了图书馆工作人员的劳动强度，节约了人工成本，且工作效率高。

Description

一种图书整理机器人结构及操作方法

技术领域

本发明涉及一种机械人结构及图书整理操作方法，尤其是涉及一种图书整理机器人结构及操作方法。

背景技术

近些年来，高校内的大型图书馆快速发展，图书馆每天都有上万本图书借出和归还，日益增长的图书流动量给现有的人工操作和管理模式增加了很大的负担。在传统的工作模式下，图书馆工作人员每天必须耗费大量的时间和精力用于分类、整理、上下架和搬运等单调而重复性的工作。因此，对图书整理机器人的研究成为热点，目前所研发出的机器人大多数是搬运型机器人，搬运型机器人将需要整理的目标书籍搬运到所对应的书架上的目标位置后，但是搬运型机器人不能完成将目标书籍推送至目标位置内的动作，只能由图书馆工作人员将目标书籍手动推送至目标位置内；针对以上技术问题，现如今提出一种图书整理机器人结构及操作方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种图书整理机器人结构，其结构简单、设计合理，利用躯干部分和臂膀部分能够使本机器人到达目标书籍所处的目标层和目标列的位置，并由分书机构在书架上位于所述目标书籍左右两侧的两个图书分离，为目标书籍留出目标位置，再由双摆杆机构和夹书机构将目标书籍推送至目标位置内；利用本发明的机器人机构的操作方法简单便捷，能够完全替代图书馆工作人员的双手，减轻了图书馆工作人员的劳动强度，节约了人工成本，而且工作效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种图书整理机器人结构，其特征在于：包括躯干部分、臂膀部分和机械手部分，所述躯干部分包括支架和安装在所述支架上的竖直丝杆和安装在所述竖直丝杆上的支座，所述臂膀部分包括安装在支座上的水平丝杆和套装在水平丝杆的水平丝座和安装在水平丝座的双摆杆机构，所述支架包括平行布设的底板和顶板、以及竖直安装在所述底板和顶板之间的立柱，所述底板的下方设置有行走轮机构，所述机械手部分包括与所述双摆杆机构连接的基座、安装在所述基座上的夹书机构和分书机构，所述夹书机构和所述分书机构平行布设，所述夹书机构包括相对布设的第一夹书板和第二夹书板、带动所述第一夹书板和第二夹书板伸缩的第一丝杆移动机构和带动所述第一夹书板和第二夹书板开合的第一连杆机构，所述分书机构包括相对布设的第一分书板和第二分书板、带动第一分书板和第二分书板伸缩的第二丝杆移动机构以及带动第一分书板和第二分书板开合的第二连杆机构。

上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第一丝杆移动机构包括一端安装在所述基座上的第一丝杆和套装在第一丝杆上的第一丝座，所述第一夹书板固定安装在第一丝座上，所述第二夹书板滑动安装在第一丝座上，所述第一丝杆由第一电机驱动，所述第二夹书板由第二电机驱动，所述第二电机与第二夹书板之间通过第一连杆机构传动连接。

上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第一连杆机构包括由所述第二电机带动的第一连杆、安装在第一连杆另一端的滑块、穿过所述滑块的第二连杆和与所述第二连杆连接的第三连杆,所述第二连杆的一端设置有限位块。

上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二夹书板上设置有导向杆，所述导向杆与第三连接杆的一端固定连接，所述第一丝座上设置有与导向杆相配合的导向套。

上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二丝杆移动机构包括安装在所述基座上的第二丝杆和套装在所述第二丝杆上的第二丝座，所述第二丝杆由第三电机驱动。

上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二连杆机构包括转动盘、固定安装在转动盘端面上的主动杆、与主动杆连接的第一中间杆和第二中间杆、与所述第一中间杆连接的第一从动杆和与所述第二中间杆连接的第二从动杆，所述第一分书板安装在所述第一从动杆上，所述第二分书板安装在所述第二从动杆上，所述第一中间杆和第二中间杆通过第一铰接轴铰接，所述第一从动杆和第二从动杆通过第二铰接轴铰接，所述转动盘由第四电机驱动，所述第二丝座上开设有供主动杆滑移的矩形槽。

上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述双摆杆机构包括与所述基座固定连接的连接块、一端均铰接在连接块上的第一摆动杆和第二摆动杆，所述第一摆动杆和第二摆动杆另一端均转动安装在所述水平丝座上，所述竖直丝杆由第五电机驱动，所述水平丝杆由第六电机驱动，所述第一摆动杆由第七电机驱动。

上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述基座包括由下板、上板、两个侧板拼接的两端开口的长方体框架和设置在所述长方体框架一端的立板，所述两个侧板沿着所述下板和上板的长度方向伸出所述长方体框架，所述立板沿着所述两个侧板的高度方向伸出所述长方体框架，所述上板上设置有与所述立板相平行的固定板。

上述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：两个所述侧板的内侧面上均开设有滑槽，所述第一丝座的两个侧面上均设置有用于卡装在所述滑槽内的滑动导轨。

本发明还提供一种利用图书整理机器人结构进行图书整理的操作方法，其特征在于：该操作方法包括以下步骤：

步骤一、夹取目标书籍：

所述第一连杆机构带动第二夹书板向远离第一夹书板的一侧移动，使第一夹书板和第二夹书板相分离；所述第一丝杆移动机构带动相分离的第一夹书板和第二夹书板从所述基座内伸出，使第一夹书板的内侧面紧贴在所述目标书籍的一个侧面上；所述第一连杆机构带动第二夹书板向靠近第一夹书板的一侧移动，直至第二夹书板的内侧面紧贴在所述目标书籍的另一个侧面上；所述第一丝杆移动机构带动夹持有所述目标书籍的第一夹书板和第二夹书板缩回；

步骤二、寻找所述目标书籍放置的目标层和目标列：

所述行走轮机构带动所述支架移动，所述支座沿着所述竖直丝杆上升或下降寻找所述目标书籍放置的目标层，所述水平丝座沿着所述水平丝杆左右移动寻找所述目标书籍放置的目标列；

步骤三、分离位于所述目标书籍左右两侧相邻的图书，为所述目标书籍留出目标位置：

所述第二连杆机构带动第一分书板和第二分书板相闭合，所述第二丝杆移动机构带动相闭合的第一分书板和第二分书板从所述基座内伸出，使相闭合的第一分书板和第二分书板插入至位于所述目标书籍左右两侧的两个图书之间的缝隙中，所述第二连杆机构带动相闭合的第一分书板和第二分书板分离，所述第一分书板的外侧面和第二分书板的外侧面分别挤压位于所述目标书籍左右两侧的两个图书的表面，为所述目标书籍留出目标位置；

步骤四、推送所述目标书籍至所述目标位置内：

所述双摆杆机构带动所述机械手部分抬起，使步骤一中夹持有所述目标书籍的第一夹书板和第二夹书板靠近所述目标位置，所述第一丝杆移动机构带动处于缩回状态且夹持有所述目标书籍的第一夹书板和第二夹书板从所述基座内伸出，直至将所述目标书籍插入至步骤三中为所述目标书籍留出的所述目标位置之中，所述第一丝杆移动机构带动步骤三中相分离的第一分书板和第二分书板缩回。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的机器人机构所利用的躯干部分包括支架和安装在所述支架上的竖直丝杆，并在竖直丝杆上安装支座，当竖直丝杆转动时，能够带动支座沿着竖直丝杆的长度方向上升或下移，使本机器人到达目标书籍所处的目标层。

2、本发明的机器人机构所利用的臂膀部分包括水平丝杆、水平丝座和安装在水平丝座上的双摆杆机构，由于双摆杆机构与机械手部分的基座连接，能够带动机械手部分实现抬起或降下的功能，当水平丝杆转动时，能够带动水平丝座沿着水平丝杆的长度方向水平移动，当本机器人站定某一位置时，在不需要整体移动的情况下，使本机器人能够到达目标书籍所处的目标列。

3、本发明的机器人机构所利用的机械手部分包括基座、安装在所述基座上的夹书机构和分书机构，且所述夹书机构位于所述分书机构的下方，由所述分书机构在书架上位于所述目标书籍左右两侧的两个图书分离，并为目标书籍留出目标位置，再由双摆杆机构和夹书机构将目标书籍推送至目标位置内，能够实现自动分类整理书籍，减轻了图书馆工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

4、本发明的利用机器人机构进行图书整理的操作方法，设计合理，功能齐全，便于推广应用。

综上，本发明的机器人机构利用躯干部分和臂膀部分能够使本机器人到达目标书籍所处的目标层和目标列的位置，并由分书机构在书架上位于所述目标书籍左右两侧的两个图书分离，为目标书籍留出目标位置，再由双摆杆机构和夹书机构将目标书籍推送至目标位置内；利用本发明的机器人机构的操作方法简单便捷，能够完全替代图书馆工作人员的双手，减轻了图书馆工作人员的劳动强度，节约了人工成本，而且工作效率高。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明机器人结构的结构示意图。

图2为本发明机器人结构中机械手部分的结构示意图。

图3为本发明机器人结构中基座的结构示意图。

附图标记说明:

1-1—下板； 1-2—上板； 1-3—侧板；

1-4—立板； 1-5—滑槽； 1-6—固定板；

2—第一丝座； 2-1—滑动导轨； 3—第一丝杠；

4-1—第一夹书板； 4-2—第二夹书板； 5—导向套；

6—导向杆； 7—第一连杆； 8—第二连杆；

8-1—限位块； 9—第三连杆； 10—滑块；

11—第二丝杆； 12-1—第一分书板； 12-2—第二分书板；

13—第二丝座； 14—转动盘； 15—主动杆；

16-1—第一中间杆； 16-1—第二中间杆； 17-1—第一从动杆；

17-2—第二从动杆； 18—第一铰接轴； 19—第二铰接轴；

20—第一电机； 22—第二电机； 22—第三电机；

23—第四电机； 24-1—底板； 24-2—顶板；

24-3—立柱； 25—竖直丝杆； 26—支座；

27—水平丝杆； 28—水平丝座； 29-1—第一摆动杆；

29-2—第二摆动杆； 29-3—连接块； 30—行走轮；

31—第五电机； 32—第六电机； 33—第七电机。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种图书整理机器人结构，包括躯干部分、臂膀部分和机械手部分，所述躯干部分包括支架和安装在所述支架上的竖直丝杆25和安装在所述竖直丝杆25上的支座26，所述臂膀部分包括安装在支座26上的水平丝杆27和套装在水平丝杆27的水平丝座28和安装在水平丝座28的双摆杆机构，所述支架包括平行布设的底板24-1和顶板24-2、以及竖直安装在所述底板24-1和顶板24-2之间的立柱24-3，所述底板24-1的下方设置有行走轮机构，所述机械手部分包括与所述双摆杆机构连接的基座、安装在所述基座上的夹书机构和分书机构，所述夹书机构和所述分书机构平行布设，所述夹书机构包括相对布设的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2、带动所述第一夹书板4-1和第二夹书板4-2伸缩的第一丝杆移动机构和带动所述第一夹书板4-1和第二夹书板4-2开合的第一连杆机构，所述分书机构包括相对布设的第一分书板12-1和第二分书板12-2、带动第一分书板12-1和第二分书板12-2伸缩的第二丝杆移动机构以及带动第一分书板12-1和第二分书板12-2开合的第二连杆机构。

本实施例中，本机器人所利用的躯干部分包括支架、竖直丝杆25和安装在竖直丝杆25上的安装支座26，所述支架包括平行布设的底板24-1和顶板24-2，且底板24-1上设置有行走轮机构，由行走轮机构带动所述支架移动，实际使用时，将待搬运的书籍放置在底板24-1上，能够实现现有技术中搬运型机器人搬运图书的目的。通过在所述支架上安装竖直丝杆25，并在竖直丝杆25上安装支座26，当竖直丝杆25转动时，能够带动支座26沿着竖直丝杆25的长度方向上升或下移，使本机器人到达目标书籍所处的目标层。

本实施例中，通过在支座26上安装水平丝杆27，并在水平丝杆27上套装水平丝座28，又由于水平丝座28上安装有双摆杆机构，且双摆杆机构与机械手部分的基座连接，因此，当水平丝杆27转动时，能够带动水平丝座28沿着水平丝杆27的长度方向水平移动，当本机器人站定某一位置时，在不需要整体移动的情况下，使本机器人能够到达目标书籍所处的目标列。

本实施例中，通过双摆杆机构能够实现带动所述机械手部分抬起和下降的功能，结构巧妙，使用效果好。

本实施例中，所述机械手部分包括基座、安装在所述基座上的夹书机构和分书机构，且所述夹书机构位于所述分书机构的下方，由于在图书整理过程中，需要先进行夹书的动作，再进行分书的动作，因此，为了能够实现先夹书、再分书的过程，本机械手在基座上设置能够独立动作的夹书机构和分书机构，而当夹书机构位于所述分书机构下方时，夹书机构的夹书动作不会对分书机构的分书造成影响。

本实施例中，所述夹书机构包括第一夹书板4-1和第二夹书板4-2，并设置用于带动所述第一夹书板4-1和第二夹书板4-2伸缩的第一丝杆移动机构和用于带动所述第一夹书板4-1和第二夹书板4-2开合的第一连杆机构，由第一丝杆移动机构和第一连杆机构相互配合动作，能够带动第一夹书板4-1和第二夹书板4-2完成夹书的动作，结构简单，动作灵活。

实际使用时，首先，所述第一连杆机构带动第二夹书板4-2向远离第一夹书板4-1的一侧移动，使第一夹书板4-1和第二夹书板4-2相分离；其次，所述第一丝杆移动机构带动相分离的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2从所述基座内伸出，使第一夹书板4-1的内侧面紧贴在所述目标书籍的一个侧面上；接着，所述第一连杆机构带动第二夹书板4-2向靠近第一夹书板4-1的一侧移动，直至第二夹书板4-2的内侧面紧贴在所述目标书籍的另一个侧面上；然后，所述第一丝杆移动机构带动夹持有所述目标书籍的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2缩回。

本实施例中，所述分书机构包括第一分书板12-1和第二分书板12-2,并设置带动第一分书板12-1和第二分书板12-2伸缩的第二丝杆移动机构和带动第一分书板12-1和第二分书板12-2开合的第二连杆机构，由第二丝杆移动机构和第二连杆机构相互配合动作，能够带动第一分书板12-1和第二分书板12-2完成分书的动作。

实际使用时，首先，第二连杆机构带动第一分书板12-1和第二分书板12-2相闭合；其次，第二丝杆移动机构带动相闭合的第一分书板12-1和第二分书板12-2从所述基座内伸出，使相闭合的第一分书板12-1和第二分书板12-2插入至位于所述目标书籍左右两侧的两个图书之间的缝隙中；然后，第二连杆机构带动相闭合的第一分书板12-1和第二分书板12-2分离，所述第一分书板12-1的外侧面和第二分书板12-2的外侧面分别挤压位于所述目标书籍左右两侧的两个图书的表面，为所述目标书籍留出目标位置。

如图2所示，本实施例中，所述第一丝杆移动机构包括一端安装在所述基座上的第一丝杆3和套装在第一丝杆3上的第一丝座2，所述第一夹书板4-1固定安装在第一丝座2上，所述第二夹书板4-2滑动安装在第一丝座2上，所述第一丝杆3由第一电机20驱动，所述第二夹书板4-2由第二电机21驱动，所述第二电机21与第二夹书板4-2之间通过第一连杆机构传动连接。

本实施例中，所述第一丝杆移动机构包括第一丝杆3和第一丝座2，第一丝杆3的一端安装在所述基座上，第一夹书板4-1和第二夹书板4-2均安装在所述第一丝座2上，因此，实际使用时，由第一电机20驱动第一丝杆3转动，第一丝座2能够带动第一夹书板4-1和第二夹书板4-2沿着第一丝杆3的长度方向直线移动，通过第一电机20的正反转能够实现第一夹书板4-1和第二夹书板4-2伸出-缩回-再伸出的过程。

本实施例中，通过设置带动所述第一夹书板4-1和第二夹书板4-2开合的第一连杆机构，实际使用时，由于第一夹书板4-1固定安装在所述第一丝座2上，第二夹书板4-2在第一连杆机构的带动下，能够实现向第一夹书板4-1靠近或远离的过程，从而实现将目标书籍夹紧的目的。

如图2所示，本实施例中，所述第一连杆机构包括由所述第二电机21带动的第一连杆7、安装在第一连杆7另一端的滑块10、穿过所述滑块10的第二连杆8和与所述第二连杆8连接的第三连杆9,所述第二连杆8的一端设置有限位块8-1。

本实施例中，在第二连杆8的一端设置限位块8-1的目的在于：防止第二连杆8从滑块10内滑脱，并限定了滑块10在第二连杆8上滑动的范围。

实际使用时，当第二电机21正转带动第一连杆7转动时，滑块10在第一连杆7的带动下向限位块8-1的方向运动，从而带动第二连杆8摆动，第二连杆8又带动第三连杆9向远离固定的第一夹书板4-1的方向运动，从而带动第二夹书板4-2远离第一夹书板4-1，使第一夹书板4-1和第二夹书板4-2打开。

当第二电机21反转带动第一连杆7转动时，滑块10在第一连杆7的带动下向限位块8-1的反方向运动，从而带动第二连杆8摆动，第二连杆8又带动第三连杆9向靠近固定的第一夹书板4-1方向运动，从而带动第二夹书板4-2靠近第一夹书板4-1，使第一夹书板4-1和第二夹书板4-2闭合。

本实施例中，所述第二夹书板4-2上设置有导向杆6，所述导向杆6与第三连接杆9的一端固定连接，所述第一丝座2上设置有与导向杆6相配合的导向套5。

本实施例中，通过在第二夹书板4-2上设置导向杆6，并在第一丝座2上设置与导向杆6相配合的导向套5，实际使用时，导向杆6能够在第三连接杆9的带动下在导向套5的内部滑动，从而能够限定第二夹书板4-2的运动轨迹。

如图2所示，本实施例中，所述第二丝杆移动机构包括安装在所述基座上的第二丝杆11和套装在所述第二丝杆11上的第二丝座13，所述第二丝杆11由第三电机22驱动。

本实施例中，所述第二连杆机构包括转动盘14、固定安装在转动盘14端面上的主动杆15、与主动杆15连接的第一中间杆16-1和第二中间杆16-2、与所述第一中间杆16-1连接的第一从动杆17-1和与所述第二中间杆16-2连接的第二从动杆17-2，所述第一分书板12-1安装在所述第一从动杆17-2上，所述第二分书板12-2安装在所述第二从动杆17-2上，所述第一中间杆16-1和第二中间杆16-2通过第一铰接轴18铰接，所述第一从动杆17-1和第二从动杆17-2通过第二铰接轴19铰接，所述转动盘14由第四电机23驱动，所述第二丝座13上开设有供主动杆15滑移的矩形槽13-1。

实际使用时，如图1所示，当第四电机23正转驱动转动盘14转动时，主动杆15在转动盘14的带动下向靠近立板1-4的一侧偏转，在主动杆15的带动下，第一中间杆16-1与第二中间杆16-2之间形成的夹角α增大，在第一中间杆16-1和第二中间杆16-2的带动下，第一从动杆17-1与第二从动杆17-2之间形成的夹角β逐渐减小，从而使第一分书板12-1和第二分书板12-2相互逐渐靠近，直至第一分书板12-1和第二分书板12-2闭合。

当第四电机23反转驱动转动盘14转动时，主动杆15在转动盘14的带动下向远离立板1-4的一侧偏转，在主动杆15的带动带动下，第一中间杆16-1与第二中间杆16-2之间形成的夹角α减小，在第一中间杆16-1和第二中间杆16-2的带动下，第一从动杆17-1与第二从动杆17-2之间形成的夹角β逐渐增大，从而使第一分书板12-1和第二分书板12-2相互逐渐远离，直至第一分书板12-1和第二分书板12-2分离。

如图1所示，本实施例中，所述双摆杆机构包括与所述基座固定连接的连接块29-3、一端均铰接在连接块29-3上的第一摆动杆29-1和第二摆动杆29-2，所述第一摆动杆29-1和第二摆动杆29-2另一端均转动安装在所述水平丝座28上，所述竖直丝杆25由第五电机31驱动，所述水平丝杆27由第六电机32驱动，所述第一摆动杆29-1由第七电机33驱动。

如图2和图3所示，本实施例中，所述基座包括由下板1-1、上板1-2、两个侧板1-3拼接的两端开口的长方体框架和设置在所述长方体框架一端的立板1-4，所述两个侧板1-3沿着所述下板1-1和上板1-2的长度方向伸出所述长方体框架，所述立板1-4沿着所述两个侧板1-3的高度方向伸出所述长方体框架，所述上板1-2上设置有与所述立板1-4相平行的固定板1-6。

本实施例中，两个所述侧板1-3的内侧面上均开设有滑槽1-5，所述第一丝座2的两个侧面上均设置有用于卡装在所述滑槽1-5内的滑动导轨2-1。

本实施例中，通过在两个侧板1-3的内侧面上均开设有滑槽1-5，在第一丝座2的两个侧面上均设置滑动导轨2-1，不仅能够对第一丝座2的移动进行导向，而且能够起到支撑第一丝座2的作用。

本实施例中，所述行走轮机构包括四个安装在底板24-1上的行走轮34，且四个行走轮34呈矩形布设。

本发明一种利用图书整理机器人结构进行图书整理的操作方法，该操作方法包括以下步骤：

步骤一、夹取目标书籍：

所述第一连杆机构带动第二夹书板4-2向远离第一夹书板4-1的一侧移动，使第一夹书板4-1和第二夹书板4-2相分离；所述第一丝杆移动机构带动相分离的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2从所述基座内伸出，使第一夹书板4-1的内侧面紧贴在所述目标书籍的一个侧面上；所述第一连杆机构带动第二夹书板4-2向靠近第一夹书板4-1的一侧移动，直至第二夹书板4-2的内侧面紧贴在所述目标书籍的另一个侧面上；所述第一丝杆移动机构带动夹持有所述目标书籍的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2缩回；

步骤一中，所述第一丝杆移动机构带动夹持有所述目标书籍的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2缩回的目的是：防止在步骤三中分离位于所述目标书籍左右两侧相邻的图书时，夹持有所述目标书籍的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2影响第一分书板12-1和第二分书板12-2从所述基座内伸出，导致第一分书板12-1和第二分书板12-2无法插入至位于所述目标书籍左右两侧的两个图书之间的缝隙中。

步骤二、寻找所述目标书籍放置的目标层和目标列：

所述行走轮机构带动所述支架移动，所述支座沿着所述竖直丝杆25上升或下降寻找所述目标书籍放置的目标层，所述水平丝座28沿着所述水平丝杆27左右移动寻找所述目标书籍放置的目标列。

步骤三、分离位于所述目标书籍左右两侧相邻的图书，为所述目标书籍留出目标位置：

第二连杆机构带动第一分书板12-1和第二分书板12-2相闭合，第二丝杆移动机构带动相闭合的第一分书板12-1和第二分书板12-2从所述基座内伸出，使相闭合的第一分书板12-1和第二分书板12-2插入至位于所述目标书籍左右两侧的两个图书之间的缝隙中，第二连杆机构带动相闭合的第一分书板12-1和第二分书板12-2分离，所述第一分书板12-1的外侧面和第二分书板12-2的外侧面分别挤压位于所述目标书籍左右两侧的两个图书的表面，为所述目标书籍留出目标位置。

步骤四、推送所述目标书籍至所述目标位置内：

所述双摆杆机构带动所述机械手部分抬起，使步骤一中夹持有所述目标书籍的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2靠近所述目标位置，第一丝杆移动机构带动处于缩回状态且夹持有所述目标书籍的第一夹书板4-1和第二夹书板4-2从所述基座内伸出，直至将所述目标书籍插入至步骤三中为所述目标书籍留出的所述目标位置之中，所述第一丝杆移动机构带动步骤三中相分离的第一分书板12-1和第二分书板12-2缩回。

利用本操作方法进行图书整理时，方法简单便捷，能够完全替代图书馆工作人员的双手，减轻了图书馆工作人员的劳动强度，节约了人工成本，而且工作效率高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种图书整理机器人结构，其特征在于：包括躯干部分、臂膀部分和机械手部分，所述躯干部分包括支架和安装在所述支架上的竖直丝杆(25)和安装在所述竖直丝杆(25)上的支座(26)，所述臂膀部分包括安装在支座(26)上的水平丝杆(27)和套装在水平丝杆(27)的水平丝座(28)和安装在水平丝座(28)的双摆杆机构，所述支架包括平行布设的底板(24-1)和顶板(24-2)、以及竖直安装在所述底板(24-1)和顶板(24-2)之间的立柱(24-3)，所述底板(24-1)的下方设置有行走轮机构，所述机械手部分包括与所述双摆杆机构连接的基座、安装在所述基座上的夹书机构和分书机构，所述夹书机构和所述分书机构平行布设，所述夹书机构包括相对布设的第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)、带动所述第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)伸缩的第一丝杆移动机构和带动所述第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)开合的第一连杆机构，所述分书机构包括相对布设的第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)、带动第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)伸缩的第二丝杆移动机构以及带动第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)开合的第二连杆机构。

2.按照权利要求1所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第一丝杆移动机构包括一端安装在所述基座上的第一丝杆(3)和套装在第一丝杆(3)上的第一丝座(2)，所述第一夹书板(4-1)固定安装在第一丝座(2)上，所述第二夹书板(4-2)滑动安装在第一丝座(2)上，所述第一丝杆(3)由第一电机(20)驱动，所述第二夹书板(4-2)由第二电机(21)驱动，所述第二电机(21)与第二夹书板(4-2)之间通过第一连杆机构传动连接。

3.按照权利要求2所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第一连杆机构包括由所述第二电机(21)带动的第一连杆(7)、安装在第一连杆(7)另一端的滑块(10)、穿过所述滑块(10)的第二连杆(8)和与所述第二连杆(8)连接的第三连杆(9),所述第二连杆(8)的一端设置有限位块(8-1)。

4.按照权利要求3所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二夹书板(4-2)上设置有导向杆(6)，所述导向杆(6)与第三连接杆(9)的一端固定连接，所述第一丝座(2)上设置有与导向杆(6)相配合的导向套(5)。

5.按照权利要求1所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二丝杆移动机构包括安装在所述基座上的第二丝杆(11)和套装在所述第二丝杆(11)上的第二丝座(13)，所述第二丝杆(11)由第三电机(22)驱动。

6.按照权利要求1所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述第二连杆机构包括转动盘(14)、固定安装在转动盘(14)端面上的主动杆(15)、与主动杆(15)连接的第一中间杆(16-1)和第二中间杆(16-2)、与所述第一中间杆(16-1)连接的第一从动杆(17-1)和与所述第二中间杆(16-2)连接的第二从动杆(17-2)，所述第一分书板(12-1)安装在所述第一从动杆(17-2)上，所述第二分书板(12-2)安装在所述第二从动杆(17-2)上，所述第一中间杆(16-1)和第二中间杆(16-2)通过第一铰接轴(18)铰接，所述第一从动杆(17-1)和第二从动杆(17-2)通过第二铰接轴(19)铰接，所述转动盘(14)由第四电机(23)驱动，所述第二丝座(13)上开设有供主动杆(15)滑移的矩形槽(13-1)。

7.按照权利要求1所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述双摆杆机构包括与所述基座固定连接的连接块(29-3)、一端均铰接在连接块(29-3)上的第一摆动杆(29-1)和第二摆动杆(29-2)，所述第一摆动杆(29-1)和第二摆动杆(29-2)另一端均转动安装在所述水平丝座(28)上，所述竖直丝杆(25)由第五电机(31)驱动，所述水平丝杆(27)由第六电机(32)驱动，所述第一摆动杆(29-1)由第七电机(33)驱动。

8.按照权利要求1所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：所述基座包括由下板(1-1)、上板(1-2)、两个侧板(1-3)拼接的两端开口的长方体框架和设置在所述长方体框架一端的立板(1-4)，所述两个侧板(1-3)沿着所述下板(1-1)和上板(1-2)的长度方向伸出所述长方体框架，所述立板(1-4)沿着所述两个侧板(1-3)的高度方向伸出所述长方体框架，所述上板(1-2)上设置有与所述立板(1-4)相平行的固定板(1-6)。

9.按照权利要求8所述的一种图书整理机器人结构，其特征在于：两个所述侧板(1-3)的内侧面上均开设有滑槽(1-5)，所述第一丝座(2)的两个侧面上均设置有用于卡装在所述滑槽(1-5)内的滑动导轨(2-1)。

10.一种利用如权利要求1所述的机器人结构进行图书整理的操作方法，其特征在于：该操作方法包括以下步骤：

步骤一、夹取目标书籍：

所述第一连杆机构带动第二夹书板(4-2)向远离第一夹书板(4-1)的一侧移动，使第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)相分离；所述第一丝杆移动机构带动相分离的第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)从所述基座内伸出，使第一夹书板(4-1)的内侧面紧贴在所述目标书籍的一个侧面上；所述第一连杆机构带动第二夹书板(4-2)向靠近第一夹书板(4-1)的一侧移动，直至第二夹书板(4-2)的内侧面紧贴在所述目标书籍的另一个侧面上；所述第一丝杆移动机构带动夹持有所述目标书籍的第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)缩回；

步骤二、寻找所述目标书籍放置的目标层和目标列：

所述行走轮机构带动所述支架移动，所述支座沿着所述竖直丝杆(25)上升或下降寻找所述目标书籍放置的目标层，所述水平丝座(28)沿着所述水平丝杆(27)左右移动寻找所述目标书籍放置的目标列；

步骤三、分离位于所述目标书籍左右两侧相邻的图书，为所述目标书籍留出目标位置：

所述第二连杆机构带动第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)相闭合，所述第二丝杆移动机构带动相闭合的第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)从所述基座内伸出，使相闭合的第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)插入至位于所述目标书籍左右两侧的两个图书之间的缝隙中，所述第二连杆机构带动相闭合的第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)分离，所述第一分书板(12-1)的外侧面和第二分书板(12-2)的外侧面分别挤压位于所述目标书籍左右两侧的两个图书的表面，为所述目标书籍留出目标位置；

步骤四、推送所述目标书籍至所述目标位置内：

所述双摆杆机构带动所述机械手部分抬起，使步骤一中夹持有所述目标书籍的第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)靠近所述目标位置，所述第一丝杆移动机构带动处于缩回状态且夹持有所述目标书籍的第一夹书板(4-1)和第二夹书板(4-2)从所述基座内伸出，直至将所述目标书籍插入至步骤三中为所述目标书籍留出的所述目标位置之中，所述第一丝杆移动机构带动步骤三中相分离的第一分书板(12-1)和第二分书板(12-2)缩回。