CN108545391A - 还书小车及还书控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种还书小车及还书控制方法，方法应用于还书小车中的控制模块，方法包括：获取存书机构采集到的至少一个待还书籍的书籍标识；根据预设的书籍标识与书籍位置之间的对应关系，确定至少一个与书籍标识对应的、用于存放所述待还书籍的书籍位置；若确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，则控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构；控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置，缓解现有技术中存在的还书过程效率低的技术问题，达到了提高还书过程效率的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及自动还书技术领域，尤其是涉及一种还书小车及还书控制方法。
背景技术
目前，图书馆每日需要整理上架的书籍量非常大，举例说明，一个中小型市级图书馆的每日还书量为至少2000本，而学校图书馆的每日还书量更大。同时，在图书馆中还存在读者试阅读后未放回书架的大量书籍。不论是读者还回的书籍，还是读者试阅读后未放回书架的书籍，都需要图书管理员人工放回对应的书架上。
在实际应用中，图书管理员要将多本待放回书籍进行分类，分类后放在小推车上，然后将小推车推行至某一本待放回书籍对应的书架，将这本待放回书籍放回书架上，完成这本待放回书籍的还书过程，然后再开始下一本待放回书籍的还书过程。图书管理员人工完成多本待放回书籍的还书过程，会耗费大量的人力和时间，造成还书过程效率低的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种还书小车及还书控制方法，以缓解现有技术中存在的还书过程效率低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种还书小车，包括：车体及设置于所述车体上的控制模块、存书机构、还书机构、行走机构和车载书架；
所述控制模块，用于向所述存书机构发送存书控制信号，及向所述行走机构发送行走控制信号，及向所述还书机构发送还书控制信号；
所述车载书架，用于存放待还书籍；
所述行走机构，用于按照所述行走控制信号使得所述还书小车行驶至所述待还书籍对应的书籍位置；
所述存书机构，用于采集至少一个所述待还书籍的书籍标识，按照所述存书控制信号将所述待还书籍从所述车载书架上推送给所述还书机构；
所述还书机构，用于按照所述还书控制信号将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述存书机构包括：电机驱动单元、存书升降电机、底板、第一齿轮齿条传动机构、第一剪叉式升降杆、顶板、水平推杆动力气缸、第一伸缩杆和推杆；
所述电机驱动单元设置于所述车体的底部和所述存书升降电机之间，用于若接收到第一电机驱动信号，则控制所述存书升降电机转动，若接收到第二电机驱动信号，则控制所述存书升降电机停止转动，若接收到第三电机驱动信号，则控制所述存书升降电机在预设第一时间内转动，若接收到第四电机驱动信号，则控制所述存书升降电机在预设第二时间内转动；
所述存书升降电机设置于所述底板内部，所述存书升降电机的第一转轴和所述第一齿轮齿条传动机构的第一齿轮连接，用于带动所述第一齿轮齿条传动机构；
所述第一齿轮齿条传动机构设置于所述第一剪叉式升降杆下方，用于带动所述第一剪叉式升降杆在垂直方向上进行升降活动；
所述顶板设置于所述第一剪叉式升降杆的上方；
所述水平推杆动力气缸设置于所述顶板的远离所述车载书架的侧边，所述水平推杆动力气缸和所述第一伸缩杆在水平方向上连接，用于若接收到伸出控制指令，则驱动所述第一伸缩杆伸出，若接收到复位控制指令，则驱动所述第一伸缩杆复位；
所述第一伸缩杆和所述推杆固定连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述行走机构包括：地标接收器、防撞开关、运动电机、多个磁敏传感器、多个轮子和多个转向电机；
所述磁敏传感器设置于所述车体的外底部，用于将接收到的磁信号发送给所述控制模块；
所述地标接收器设置于所述车体的外底部，用于将接收到的地标信息发送给所述控制模块；
所述防撞开关设置于所述车体的外侧壁，用于若检测到被撞击，则发送防撞开关信号给所述控制模块；
所述运动电机的第二转轴分别与多个轮子连接，用于若接收到运动控制指令，则转动所述第二转轴，驱动多个轮子进行移动，若接收到停车控制指令，则停止转动所述第二转轴；
每个所述转向电机分别和一个轮子连接，用于若接收到转向控制指令，则控制轮子转向。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述还书机构包括机械手，所述机械手包括：下水平气缸、第二伸缩杆、支撑板、还书升降电机、第二齿轮齿条传动机构、第二剪叉式升降杆、旋转电机、旋转关节、上水平气缸、第三伸缩杆、夹紧气缸、弹簧开关和杠杆机构；
所述下水平气缸和所述车体的内底部固定连接，所述下水平气缸和所述第二伸缩杆在水平方向上连接，用于若接收到所述伸出控制指令，则驱动所述第二伸缩杆从所述车体的还书口伸出；
所述第二伸缩杆和所述支撑板在水平方向上固定连接；
所述还书升降电机设置于所述支撑板的内部，所述还书升降电机设置于所述第二齿轮齿条传动机构的下方，所述还书升降电机的第三转轴和所述第二齿轮齿条传动机构的第二齿轮连接，用于若接收到第一上升控制指令，则控制所述还书升降电机在预设第三时间内转动，若接收到第二上升控制指令，则控制所述还书升降电机在预设第四时间内转动；
所述第二齿轮齿条传动机构设置于所述第二剪叉式升降杆的下方，用于带动所述第二剪叉式升降杆在垂直方向上进行升降活动；
所述旋转电机设置于所述第二剪叉式升降杆的上方，所述旋转电机和所述旋转关节连接，用于若接收到旋转控制指令，则带动所述旋转关节旋转；
所述上水平气缸和所述旋转关节连接，用于若接收到所述伸出控制指令，则驱动所述第三伸缩杆伸出；
所述夹紧气缸设置于所述第三伸缩杆和所述杠杆机构之间，用于若接收到夹紧控制指令，则驱动所述杠杆机构夹紧；
所述弹簧开关和所述夹紧气缸设置于所述杠杆机构的支点的两侧。
第二方面，本发明实施例还提供一种还书控制方法，方法应用于如第一方面任一项所述的还书小车中的控制模块，所述方法包括：
获取存书机构采集到的至少一个待还书籍的书籍标识；
根据预设的书籍标识与书籍位置之间的对应关系，确定至少一个与书籍标识对应的、用于存放所述待还书籍的书籍位置；
若确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，则控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构；
控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述书籍位置包括：水平位置，所述确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，包括：
若获取图书上架指令，则利用预设的距离计算公式，在至少一个所述待还书籍中，确定第一个待还书籍，所述第一个待还书籍对应第一水平位置；
发送运动控制指令给所述运动电机；
根据接收到的磁信号，判断所述还书小车是否偏离路径；
若所述还书小车偏离路径，则根据所述磁信号确定所述还书小车相对于所述路径的偏离位置，将根据所述偏离位置生成的转向控制指令发送给转向电机；
若所述还书小车未偏离路径，则根据接收到的地标信息，判断所述还书小车是否到达所述第一水平位置；
若所述还书小车到达所述第一水平位置，则发送停车控制指令给所述运动电机；
若所述还书小车未到达所述第一水平位置，则判断是否接收到防撞开关信号；
若接收到所述防撞开关信号，则发送所述停车控制指令给所述运动电机；
若未接收到所述防撞开关信号，则不发送任何指令。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构，包括：
对于每个所述待还书籍，根据所述书籍标识生成目标存放层数；
将与所述第一个待还书籍对应的所述目标存放层数确定为推出存放层数；
发送第一电机驱动信号给所述存书机构的电机驱动单元；
根据所述推出存放层数确定第一触发指令层数；
根据接收到的光电传感器发送的脉冲信号，确定第一已接收脉冲信号总数；
若所述第一触发指令层数和所述第一已接收脉冲信号总数相等，则发送第二电机驱动信号给所述电机驱动单元；
发送伸出控制指令给所述存书机构的水平推杆动力气缸；
若接收到所述还书机构的弹簧开关发送的脉冲信号，则发送复位控制指令给所述水平推杆动力气缸；
根据所述推出存放层数生成第三电机驱动信号；
间隔预设第五时间，发送所述第三电机驱动信号给所述电机驱动单元。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述书籍位置还包括高度信息，所述第一个待还书籍对应第一高度信息，所述控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置，包括：
控制所述还书机构中的机械手将所述第一个待还书籍放到与所述第一高度信息对应的书格内；
控制所述还书机构将除了所述第一个待还书籍的至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述控制所述还书机构中的机械手将所述第一个待还书籍放到与所述第一高度信息对应的书格内，包括：
根据所述推出存放层数和预设的第二剪叉式升降杆的升降速度，确定第一上升控制指令；
发送所述第一上升控制指令给所述机械手的还书升降电机；
若接收到所述弹簧开关发送的脉冲信号，则发送夹紧控制指令给所述机械手的夹紧气缸；
间隔预设第六时间，发送所述伸出控制指令给所述下水平气缸；
根据所述第一高度信息、所述推出存放层数和所述升降速度，确定第二上升控制指令；
间隔预设第七时间，将所述第二上升控制指令发送给所述还书升降电机；
间隔预设第四时间，将旋转控制指令发送给所述机械手的旋转电机；
间隔预设第八时间，将所述伸出控制指令发送给所述机械手的上水平气缸；
间隔预设第九时间，将机械手复位控制指令发送给所述机械手，以使所述机械手复位。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括：
对于每个所述待还书籍，根据所述目标存放层数确定第二触发指令层数；
发送所述第一电机驱动信号给所述电机驱动单元；
根据接收到的所述光电传感器发送的脉冲信号，确定第二已接收脉冲信号总数；
若所述第二触发指令层数和所述第二已接收脉冲信号总数相等，则发送所述第二电机驱动信号给所述电机驱动单元；
发送所述伸出控制指令给所述水平推杆动力气缸；
间隔预设第十时间，发送所述复位控制指令给所述水平推杆动力气缸；
根据所述目标存放层数生成第四电机驱动信号；
间隔所述预设第五时间，发送所述第四电机驱动信号给所述电机驱动单元。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的还书控制方法，方法应用于如上述实施例任一项所述的还书小车中的控制模块，所述方法包括：获取存书机构采集到的至少一个待还书籍的书籍标识；根据预设的书籍标识与书籍位置之间的对应关系，确定至少一个与书籍标识对应的、用于存放所述待还书籍的书籍位置；若确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，则控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构；控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
所以，当图书管理员将待还书籍放入还书小车中后，还书小车中的控制模块获取存书机构采集到的至少一个待还书籍的书籍标识；根据预设的书籍标识与书籍位置之间的对应关系，确定至少一个与书籍标识对应的、用于存放所述待还书籍的书籍位置；若确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，则控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构；控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置，自动完成待还书籍的还书过程，避免由于图书管理员人工完成至少一个待放回书籍的还书过程，而耗费大量的人力和时间，进而导致还书过程效率低的问题，因此，缓解了现有技术中存在的还书过程效率低的技术问题，达到了提高还书过程效率的技术效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的使用还书小车的图书馆的俯视图；
图2为本发明实施例提供的还书小车的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的还书控制方法的流程图；
图4为图3中步骤S104的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，图书馆每日需要整理上架的书籍量非常大，举例说明，一个中小型市级图书馆的每日还书量为至少2000本，而学校图书馆的每日还书量更大。同时，在图书馆中还存在读者试阅读后未放回书架的大量书籍。不论是读者还回的书籍，还是读者试阅读后未放回书架的书籍，都需要图书管理员人工放回对应的书架上。
在实际应用中，图书管理员要将多本待放回书籍进行分类，分类后放在小推车上，然后将小推车推行至某一本待放回书籍对应的书架，将这本待放回书籍放回书架上，完成这本待放回书籍的还书过程，然后再开始下一本待放回书籍的还书过程。图书管理员人工完成多本待放回书籍的还书过程，会耗费大量的人力和时间，造成还书过程效率低的问题，基于此，本发明实施例提供的一种还书小车及还书控制方法，可以缓解现有技术中存在的还书过程效率低的技术问题，达到了提高还书过程效率的技术效果。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种还书小车进行详细介绍，所述还书小车包括：车体及设置于所述车体上的控制模块、存书机构、还书机构、行走机构和车载书架。
示例性的，在图书馆内使用还书小车之前，需要对图书馆以及图书馆内的书架进行一些设置。如图1所示，以所述图书馆41包括六个书架为例进行说明。六个书架分别为第一书架42、第二书架43、第三书架44、第四书架45、第五书架46和第六书架47。在图书馆41和书架的过道间，以及六个书架的过道间均设置有磁条48，在磁条48上设置有多个地标芯片49。磁条48发射磁信号，地标芯片49内存储有地标信息。
示例性的，对每个书架进行编号。以第二书架43、第四书架45和第六书架47为例进行说明。每个书架分为A面和B面。第二书架43的B面可以和第四书架45的A面相对，第四书架45的B面可以和第六书架47的A面相对。当第四书架45包括4个书格时，第四书架45的B面的书籍标识与书籍位置之间的对应关系可以如表1所示。
表1
| 书籍位置 | 书籍标识 |
| (x1,y1,z1) | A1,A2,A3,A4 |
| (x1,y1,z2) | B1,B2,B3,B4 |
| (x2,y1,z1) | C1,C2,C3,C4 |
| (x2,y1,z2) | D1,D2,D3,D4 |
所述控制模块，用于向所述存书机构发送存书控制信号，及向所述行走机构发送行走控制信号，及向所述还书机构发送还书控制信号。
示例性的，所述控制模块可以设置于所述车体的内底部。
示例性的，如图2所示，所述控制模块可以包括：嵌入式单片机33、PLC35和继电器组34。所述嵌入式单片机33和所述PLC35连接，所述PLC35和所述继电器组34连接。
所述车载书架32，用于存放待还书籍。
所述行走机构，用于按照所述行走控制信号使得所述还书小车行驶至所述待还书籍对应的书籍位置。
所述存书机构，用于采集至少一个所述待还书籍的书籍标识，按照所述存书控制信号将所述待还书籍从所述车载书架32上推送给所述还书机构。
所述还书机构，用于按照所述还书控制信号将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
示例性的，所述还书小车还可以包括：电池36。
在本发明的又一实施例中，如图2所示，所述存书机构可以包括：电机驱动单元1、存书升降电机2、底板3、第一齿轮齿条传动机构4、第一剪叉式升降杆5、顶板6、水平推杆动力气缸7、第一伸缩杆8和推杆9。
所述电机驱动单元1设置于所述车体37的底部和所述存书升降电机2之间，用于若接收到第一电机驱动信号，则控制所述存书升降电机2转动，若接收到第二电机驱动信号，则控制所述存书升降电机2停止转动，若接收到第三电机驱动信号，则控制所述存书升降电机2在预设第一时间内转动，若接收到第四电机驱动信号，则控制所述存书升降电机2在预设第二时间内转动。
所述存书升降电机2设置于所述底板3内部，所述存书升降电机2的第一转轴和所述第一齿轮齿条传动机构4的第一齿轮连接，用于带动所述第一齿轮齿条传动机构4。
所述第一齿轮齿条传动机构4设置于所述第一剪叉式升降杆5下方，用于带动所述第一剪叉式升降杆5在垂直方向上进行升降活动。
所述顶板6设置于所述第一剪叉式升降杆5的上方。
所述水平推杆动力气缸7设置于所述顶板6的远离所述车载书架32的侧边，所述水平推杆动力气缸7和所述第一伸缩杆8在水平方向上连接，用于若接收到伸出控制指令，则驱动所述第一伸缩杆8伸出，若接收到复位控制指令，则驱动所述第一伸缩杆8复位。
所述第一伸缩杆8和所述推杆9固定连接。
在本发明的又一实施例中，如图2所示，所述行走机构可以包括：地标接收器10、防撞开关11、运动电机12、多个磁敏传感器13、多个轮子14和多个转向电机15。
所述磁敏传感器13设置于所述车体37的外底部，用于将接收到的磁信号发送给所述控制模块。
所述地标接收器10设置于所述车体37的外底部，用于将接收到的地标信息发送给所述控制模块。
所述防撞开关11设置于所述车体37的外侧壁，用于若检测到被撞击，则发送防撞开关信号给所述控制模块。
所述运动电机12的第二转轴分别与多个轮子14连接，用于若接收到运动控制指令，则转动所述第二转轴，驱动多个轮子14进行移动，若接收到停车控制指令，则停止转动所述第二转轴。
每个所述转向电机15分别和一个轮子14连接，用于若接收到转向控制指令，则控制轮子14转向。
在本发明的又一实施例中，如图2所示，所述还书机构可以包括机械手，所述机械手可以包括：下水平气缸16、第二伸缩杆17、支撑板18、还书升降电机19、第二齿轮齿条传动机构20、第二剪叉式升降杆21、旋转电机22、旋转关节23、上水平气缸24、第三伸缩杆25、夹紧气缸26、弹簧开关27和杠杆机构28。
所述下水平气缸16和所述车体37的内底部固定连接，所述下水平气缸16和所述第二伸缩杆17在水平方向上连接，用于若接收到所述伸出控制指令，则驱动所述第二伸缩杆17从所述车体37的还书口29伸出。
所述第二伸缩杆17和所述支撑板18在水平方向上固定连接。
所述还书升降电机19设置于所述支撑板18的内部，所述还书升降电机19设置于所述第二齿轮齿条传动机构20的下方，所述还书升降电机19的第三转轴和所述第二齿轮齿条传动机构20的第二齿轮连接，用于若接收到第一上升控制指令，则控制所述还书升降电机19在预设第三时间内转动，若接收到第二上升控制指令，则控制所述还书升降电机19在预设第四时间内转动。
所述第二齿轮齿条传动机构20设置于所述第二剪叉式升降杆21的下方，用于带动所述第二剪叉式升降杆21在垂直方向上进行升降活动。
所述旋转电机22设置于所述第二剪叉式升降杆21的上方，所述旋转电机22和所述旋转关节23连接，用于若接收到旋转控制指令，则带动所述旋转关节23旋转。
所述上水平气缸24和所述旋转关节23连接，用于若接收到所述伸出控制指令，则驱动所述第三伸缩杆25伸出。
所述夹紧气缸26设置于所述第三伸缩杆25和所述杠杆机构28之间，用于若接收到夹紧控制指令，则驱动所述杠杆机构28夹紧。
所述弹簧开关27和所述夹紧气缸26设置于所述杠杆机构28的支点的两侧。
在本发明的又一实施例中，对本发明实施例所公开的一种还书控制方法进行详细介绍，方法应用于如上述实施例任一项所述的还书小车中的控制模块，如图3所示，所述还书控制方法可以包括以下步骤。
步骤S101，获取存书机构采集到的至少一个待还书籍的书籍标识。
示例性的，如图2所示，所述存书机构的顶板6内可以设置有条形码扫描器38，当图书管理员把待还书籍放在所述顶板6上，条形码扫描器38将采集的书籍标识发送给所述控制模块。
步骤S102，根据预设的书籍标识与书籍位置之间的对应关系，确定至少一个与书籍标识对应的、用于存放所述待还书籍的书籍位置。
步骤S103，若确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，则控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架32上推送给还书机构。
示例性的，所述书籍位置可以包括：水平位置和高度信息。
示例性的，所述确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，可以包括以下步骤。
若获取图书上架指令，则利用预设的距离计算公式，在至少一个所述待还书籍中，确定第一个待还书籍，所述第一个待还书籍对应第一水平位置。
示例性的，如图2所示，所述还书小车的车体37的上表面可以设置有触摸显示屏30。图书管理员可以通过触摸显示屏30发送图书上架指令给所述控制模块。
示例性的，所述控制模块内存储有预设的存书阈值，当控制模块统计的实际存书量大于所述存书阈值时，所述控制模块获取图书上架指令。
示例性的，所述距离计算公式可以为：其中，d为还书距离，(x0,y0,z0)为未进行还书活动时还书小车的原始位置，(x,y,z)为与待还书籍对应的书籍位置。
示例性的，对于至少一个所述待还书籍，每个待还书籍对应一个还书距离，在至少一个还书距离中，确定最大还书距离，确定与最大还书距离对应的待还书籍为第一个待还书籍。
示例性的，以至少一个所述待还书籍为6个待还书籍为例进行说明。6个待还书籍的信息可以如表2所示。
表2
示例性的，若d1>d2>d3>d4>d5>d6，则第一个待还书籍为C3，第一水平位置为(x2,y1)，第一高度信息为z1。
发送运动控制指令给所述运动电机12。
根据接收到的磁信号，判断所述还书小车是否偏离路径。
若所述还书小车偏离路径，则根据所述磁信号确定所述还书小车相对于所述路径的偏离位置，将根据所述偏离位置生成的转向控制指令发送给转向电机15。
若所述还书小车未偏离路径，则根据接收到的地标信息，判断所述还书小车是否到达所述第一水平位置。
若所述还书小车到达所述第一水平位置，则发送停车控制指令给所述运动电机12。
若所述还书小车未到达所述第一水平位置，则判断是否接收到防撞开关信号。
若接收到所述防撞开关信号，则发送所述停车控制指令给所述运动电机12。
若未接收到所述防撞开关信号，则不发送任何指令。
示例性的，所述控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架32上推送给还书机构，可以包括以下步骤。
对于每个所述待还书籍，根据所述书籍标识生成目标存放层数。
示例性的，以车载书架共有10层为例进行说明，6个待还书籍的信息可以如表3所示。
表3
将与所述第一个待还书籍对应的所述目标存放层数确定为推出存放层数。
示例性的，所述推出存放层数为目标存放层数5。
发送第一电机驱动信号给所述存书机构的电机驱动单元1。
根据所述推出存放层数确定第一触发指令层数。
示例性的，当车载书架共有10层，推出存放层数为5时，确定第一触发指令层数为5。
根据接收到的光电传感器发送的脉冲信号，确定第一已接收脉冲信号总数。
示例性的，光电传感器可以设置于所述车载书架32的靠近所述存书机构的侧边，所述车载书架32的每层侧边设置有一个光电传感器。
示例性的，在每一次还书之前，所述存书机构的顶板6是复位在所述车体37的入口31下方，开始还书后，存书机构的顶板6开始向下移动，所以会接收到光电传感器发送的脉冲信号。
若所述第一触发指令层数和所述第一已接收脉冲信号总数相等，则发送第二电机驱动信号给所述电机驱动单元1。
发送伸出控制指令给所述存书机构的水平推杆动力气缸7。
若接收到所述还书机构的弹簧开关27发送的脉冲信号，则发送复位控制指令给所述水平推杆动力气缸7。
示例性的，若所述控制模块接收到弹簧开关27发送的脉冲信号，则说明所述还书机构的机械手已经接触到所述第一个待还书籍。
根据所述推出存放层数生成第三电机驱动信号。
示例性的，若还书机构的机械手接触到所述第一个待还书籍，则所述存书机构的顶板6要复位到所述车体37的入口31下方。
示例性的，根据所述推出存放层数、车载书架的每层高度、车载书架的总层数和所述存书机构的第一剪叉式升降杆5的升降速度，生成第三电机驱动信号。
间隔预设第五时间，发送第三电机驱动信号给所述电机驱动单元1。
步骤S104，控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
示例性的，如图4所示，所述控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置，可以包括以下步骤。
步骤S201，控制所述还书机构中的机械手将所述第一个待还书籍放到与所述第一高度信息对应的书格内。
示例性的，步骤S201可以包括以下步骤。
根据所述推出存放层数和预设的第二剪叉式升降杆21的升降速度，确定第一上升控制指令。
示例性的，根据所述推出存放层数、第二剪叉式升降杆21的升降速度、车载书架32的每层高度和车载书架32的总层数，确定第一上升控制指令。
发送所述第一上升控制指令给所述机械手的还书升降电机19。
若接收到所述弹簧开关27发送的脉冲信号，则发送夹紧控制指令给所述机械手的夹紧气缸26。
间隔预设第六时间，发送所述伸出控制指令给所述下水平气缸16。
根据所述第一高度信息、所述推出存放层数和所述升降速度，确定第二上升控制指令。
间隔预设第七时间，将所述第二上升控制指令发送给所述还书升降电机19。
间隔预设第四时间，将旋转控制指令发送给所述机械手的旋转电机22。
间隔预设第八时间，将所述伸出控制指令发送给所述机械手的上水平气缸24。
间隔预设第九时间，将机械手复位控制指令发送给所述机械手，以使所述机械手复位。
步骤S202，控制所述还书机构将除了所述第一个待还书籍的至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
示例性的，当把第一个待还书籍C3放到对应的书籍位置(x2,y1,z1)后，所述存书机构复位到所述车体37的入口31下方，且所述机械手也复位到所述车体37的内底部。然后，进行第二个待还书籍D1的还书过程，直到完成第六个待还书籍F2的还书过程。
本发明实施例中，本发明实施例提供的还书控制方法，方法应用于如上述实施例任一项所述的还书小车中的控制模块，所述方法包括：获取存书机构采集到的至少一个待还书籍的书籍标识；根据预设的书籍标识与书籍位置之间的对应关系，确定至少一个与书籍标识对应的、用于存放所述待还书籍的书籍位置；若确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，则控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构；控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
所以，当图书管理员将待还书籍放入还书小车中后，还书小车中的控制模块获取存书机构采集到的至少一个待还书籍的书籍标识；根据预设的书籍标识与书籍位置之间的对应关系，确定至少一个与书籍标识对应的、用于存放所述待还书籍的书籍位置；若确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，则控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构；控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置，自动完成待还书籍的还书过程，避免由于图书管理员人工完成至少一个待放回书籍的还书过程，而耗费大量的人力和时间，进而导致还书过程效率低的问题，因此，缓解了现有技术中存在的还书过程效率低的技术问题，达到了提高还书过程效率的技术效果。
在本发明的又一实施例中，所述还书控制方法还可以包括以下步骤。
示例性的，如图2所示，在进行还书之前，图书管理员可以直接将待还书籍放到车载书架32上，然后通过触摸显示屏30将与每个待还书籍对应的目标存放层数发送给控制模块。
示例性的，也可以在进行还书之前，直接将待还书籍放到存书机构的顶板6上，控制模块自动将待还书籍存放到车载书架32上。
对于每个所述待还书籍，根据所述目标存放层数确定第二触发指令层数。
示例性的，当控制模块获取存书机构采集到的待还书籍的书籍标识后，可以在预设的书架层号与书籍标识的对应关系中，确定与书籍标识对应的书架层号为目标存放层数。也可以根据车载书架32的使用信息，确定未使用书架层号集合，在未使用书架层号集合中，确定最大的未使用书架层号为目标存放层数。根据目标存放层数和车载书架32的总层数确定第二触发指令层数。
发送所述第一电机驱动信号给所述电机驱动单元1。
根据接收到的所述光电传感器发送的脉冲信号，确定第二已接收脉冲信号总数。
若所述第二触发指令层数和所述第二已接收脉冲信号总数相等，则发送所述第二电机驱动信号给所述电机驱动单元1。
发送所述伸出控制指令给所述水平推杆动力气缸7。
间隔预设第十时间，发送所述复位控制指令给所述水平推杆动力气缸7。
根据所述目标存放层数生成第四电机驱动信号。
间隔所述预设第五时间，发送所述第四电机驱动信号给所述电机驱动单元1。
示例性的，这样控制模块就可以自动将每个待还书籍存放到车载书架32上。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种还书小车，其特征在于，包括：车体及设置于所述车体上的控制模块、存书机构、还书机构、行走机构和车载书架；
所述控制模块，用于向所述存书机构发送存书控制信号，及向所述行走机构发送行走控制信号，及向所述还书机构发送还书控制信号；
所述车载书架，用于存放待还书籍；
所述行走机构，用于按照所述行走控制信号使得所述还书小车行驶至所述待还书籍对应的书籍位置；
所述存书机构，用于采集至少一个所述待还书籍的书籍标识，按照所述存书控制信号将所述待还书籍从所述车载书架上推送给所述还书机构；
所述还书机构，用于按照所述还书控制信号将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
2.根据权利要求1所述的还书小车，其特征在于，所述存书机构包括：电机驱动单元、存书升降电机、底板、第一齿轮齿条传动机构、第一剪叉式升降杆、顶板、水平推杆动力气缸、第一伸缩杆和推杆；
所述电机驱动单元设置于所述车体的底部和所述存书升降电机之间，用于若接收到第一电机驱动信号，则控制所述存书升降电机转动，若接收到第二电机驱动信号，则控制所述存书升降电机停止转动，若接收到第三电机驱动信号，则控制所述存书升降电机在预设第一时间内转动，若接收到第四电机驱动信号，则控制所述存书升降电机在预设第二时间内转动；
所述存书升降电机设置于所述底板内部，所述存书升降电机的第一转轴和所述第一齿轮齿条传动机构的第一齿轮连接，用于带动所述第一齿轮齿条传动机构；
所述第一齿轮齿条传动机构设置于所述第一剪叉式升降杆下方，用于带动所述第一剪叉式升降杆在垂直方向上进行升降活动；
所述顶板设置于所述第一剪叉式升降杆的上方；
所述水平推杆动力气缸设置于所述顶板的远离所述车载书架的侧边，所述水平推杆动力气缸和所述第一伸缩杆在水平方向上连接，用于若接收到伸出控制指令，则驱动所述第一伸缩杆伸出，若接收到复位控制指令，则驱动所述第一伸缩杆复位；
所述第一伸缩杆和所述推杆固定连接。
3.根据权利要求2所述的还书小车，其特征在于，所述行走机构包括：地标接收器、防撞开关、运动电机、多个磁敏传感器、多个轮子和多个转向电机；
所述磁敏传感器设置于所述车体的外底部，用于将接收到的磁信号发送给所述控制模块；
所述地标接收器设置于所述车体的外底部，用于将接收到的地标信息发送给所述控制模块；
所述防撞开关设置于所述车体的外侧壁，用于若检测到被撞击，则发送防撞开关信号给所述控制模块；
所述运动电机的第二转轴分别与多个轮子连接，用于若接收到运动控制指令，则转动所述第二转轴，驱动多个轮子进行移动，若接收到停车控制指令，则停止转动所述第二转轴；
每个所述转向电机分别和一个轮子连接，用于若接收到转向控制指令，则控制轮子转向。
4.根据权利要求3所述的还书小车，其特征在于，所述还书机构包括机械手，所述机械手包括：下水平气缸、第二伸缩杆、支撑板、还书升降电机、第二齿轮齿条传动机构、第二剪叉式升降杆、旋转电机、旋转关节、上水平气缸、第三伸缩杆、夹紧气缸、弹簧开关和杠杆机构；
所述下水平气缸和所述车体的内底部固定连接，所述下水平气缸和所述第二伸缩杆在水平方向上连接，用于若接收到所述伸出控制指令，则驱动所述第二伸缩杆从所述车体的还书口伸出；
所述第二伸缩杆和所述支撑板在水平方向上固定连接；
所述还书升降电机设置于所述支撑板的内部，所述还书升降电机设置于所述第二齿轮齿条传动机构的下方，所述还书升降电机的第三转轴和所述第二齿轮齿条传动机构的第二齿轮连接，用于若接收到第一上升控制指令，则控制所述还书升降电机在预设第三时间内转动，若接收到第二上升控制指令，则控制所述还书升降电机在预设第四时间内转动；
所述第二齿轮齿条传动机构设置于所述第二剪叉式升降杆的下方，用于带动所述第二剪叉式升降杆在垂直方向上进行升降活动；
所述旋转电机设置于所述第二剪叉式升降杆的上方，所述旋转电机和所述旋转关节连接，用于若接收到旋转控制指令，则带动所述旋转关节旋转；
所述上水平气缸和所述旋转关节连接，用于若接收到所述伸出控制指令，则驱动所述第三伸缩杆伸出；
所述夹紧气缸设置于所述第三伸缩杆和所述杠杆机构之间，用于若接收到夹紧控制指令，则驱动所述杠杆机构夹紧；
所述弹簧开关和所述夹紧气缸设置于所述杠杆机构的支点的两侧。
5.一种还书控制方法，其特征在于，方法应用于如权利要求1至4任一项所述的还书小车中的控制模块，所述方法包括：
获取存书机构采集到的至少一个待还书籍的书籍标识；
根据预设的书籍标识与书籍位置之间的对应关系，确定至少一个与书籍标识对应的、用于存放所述待还书籍的书籍位置；
若确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，则控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构；
控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
6.根据权利要求5所述的还书控制方法，其特征在于，所述书籍位置包括：水平位置，所述确定所述还书小车行驶至所述书籍位置，包括：
若获取图书上架指令，则利用预设的距离计算公式，在至少一个所述待还书籍中，确定第一个待还书籍，所述第一个待还书籍对应第一水平位置；
发送运动控制指令给所述运动电机；
根据接收到的磁信号，判断所述还书小车是否偏离路径；
若所述还书小车偏离路径，则根据所述磁信号确定所述还书小车相对于所述路径的偏离位置，将根据所述偏离位置生成的转向控制指令发送给转向电机；
若所述还书小车未偏离路径，则根据接收到的地标信息，判断所述还书小车是否到达所述第一水平位置；
若所述还书小车到达所述第一水平位置，则发送停车控制指令给所述运动电机；
若所述还书小车未到达所述第一水平位置，则判断是否接收到防撞开关信号；
若接收到所述防撞开关信号，则发送所述停车控制指令给所述运动电机；
若未接收到所述防撞开关信号，则不发送任何指令。
7.根据权利要求6所述的还书控制方法，其特征在于，所述控制所述存书机构将所述待还书籍从所述车载书架上推送给还书机构，包括：
对于每个所述待还书籍，根据所述书籍标识生成目标存放层数；
将与所述第一个待还书籍对应的所述目标存放层数确定为推出存放层数；
发送第一电机驱动信号给所述存书机构的电机驱动单元；
根据所述推出存放层数确定第一触发指令层数；
根据接收到的光电传感器发送的脉冲信号，确定第一已接收脉冲信号总数；
若所述第一触发指令层数和所述第一已接收脉冲信号总数相等，则发送第二电机驱动信号给所述电机驱动单元；
发送伸出控制指令给所述存书机构的水平推杆动力气缸；
若接收到所述还书机构的弹簧开关发送的脉冲信号，则发送复位控制指令给所述水平推杆动力气缸；
根据所述推出存放层数生成第三电机驱动信号；
间隔预设第五时间，发送所述第三电机驱动信号给所述电机驱动单元。
8.根据权利要求7所述的还书控制方法，其特征在于，所述书籍位置还包括高度信息，所述第一个待还书籍对应第一高度信息，所述控制所述还书机构将至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置，包括：
控制所述还书机构中的机械手将所述第一个待还书籍放到与所述第一高度信息对应的书格内；
控制所述还书机构将除了所述第一个待还书籍的至少一个所述待还书籍放到对应的所述书籍位置。
9.根据权利要求8所述的还书控制方法，其特征在于，所述控制所述还书机构中的机械手将所述第一个待还书籍放到与所述第一高度信息对应的书格内，包括：
根据所述推出存放层数和预设的第二剪叉式升降杆的升降速度，确定第一上升控制指令；
发送所述第一上升控制指令给所述机械手的还书升降电机；
若接收到所述弹簧开关发送的脉冲信号，则发送夹紧控制指令给所述机械手的夹紧气缸；
间隔预设第六时间，发送所述伸出控制指令给所述下水平气缸；
根据所述第一高度信息、所述推出存放层数和所述升降速度，确定第二上升控制指令；
间隔预设第七时间，将所述第二上升控制指令发送给所述还书升降电机；
间隔预设第四时间，将旋转控制指令发送给所述机械手的旋转电机；
间隔预设第八时间，将所述伸出控制指令发送给所述机械手的上水平气缸；
间隔预设第九时间，将机械手复位控制指令发送给所述机械手，以使所述机械手复位。
10.根据权利要求9所述的还书控制方法，其特征在于，还包括：
对于每个所述待还书籍，根据所述目标存放层数确定第二触发指令层数；
发送所述第一电机驱动信号给所述电机驱动单元；
根据接收到的所述光电传感器发送的脉冲信号，确定第二已接收脉冲信号总数；
若所述第二触发指令层数和所述第二已接收脉冲信号总数相等，则发送所述第二电机驱动信号给所述电机驱动单元；
发送所述伸出控制指令给所述水平推杆动力气缸；
间隔预设第十时间，发送所述复位控制指令给所述水平推杆动力气缸；
根据所述目标存放层数生成第四电机驱动信号；
间隔所述预设第五时间，发送所述第四电机驱动信号给所述电机驱动单元。
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