CN111091650A - 一种无人值守书籍回收投放设备、管理后台、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人值守书籍回收投放设备、管理后台、系统及方法。该设备包括：机壳箱体，以及位于所述机壳箱体内部的控制与显示装置和包含N个书位的电动旋转书架装置，N个书位呈圆周分布，每两个书位之间的角度间隔为θ，N=360/θ，每个书位均对应有唯一书位标识；所述控制与显示装置，用于获取待回收书籍的条码信息；接收并显示书籍信息和回收价格；接收书位推出指令，根据书位推出指令定位空余书位并控制电动旋转书架装置将空余书位推出至投放口；接收书位隐藏指令，根据书位隐藏指令控制电动旋转书架装置将书位拉入并隐藏。本发明方便用户及时了解书籍的回收价格，不会对书籍造成意外损害，装置本身也不易损坏。

Description

一种无人值守书籍回收投放设备、管理后台、系统及方法

技术领域

本发明涉及书籍回收技术领域，尤其涉及一种无人值守书籍回收设备、管理后台、系统及方法。

背景技术

当前应用于校园的纸张可回收物投放设备中，对于书籍无法单独进行回收，书籍与废纸、纸箱等混合投放。而书籍有许多成色较新，可以单独回收售卖，按照废纸回收导致资源的极大浪费。

目前也有一些可自动回收书籍设备的研究，如中国专利文献CN 106600823 A公开了一种二手书回收出售机器人及其控制方法，该机器人主要是通过设置夹持装置，利用控制器控制夹持装置接收用户投入的图书并将图书放置在固定书格内，而夹持装置一般需要紧紧夹住书籍避免在放置图书时，图书意外掉落；长此以往，夹持装置易损坏；且，如果夹持装置夹持力度过大，容易对书籍造成损害，不利于书籍的二次出售。

发明内容

针对目前缺乏可自动回收书籍设备的现象，以及现有的自动回收书籍设备仍存在不足的问题，本发明提供一种无人值守书籍回收投放设备、管理后台、系统及方法。

本发明提供一种无人值守书籍回收投放设备，包括：机壳箱体，以及位于所述机壳箱体内部的控制与显示装置和包含N个书位的电动旋转书架装置，N个书位呈圆周分布，每两个书位之间的角度间隔为θ，N=360/θ，每个书位均对应有唯一书位标识；

所述控制与显示装置，用于获取待回收书籍的条码信息；接收并显示书籍信息和回收价格；接收书位推出指令，根据书位推出指令定位空余书位并控制电动旋转书架装置将空余书位推出至投放口；接收书位隐藏指令，根据书位隐藏指令控制电动旋转书架装置将书位拉入并隐藏。

进一步地，所述控制与显示装置包括主控制器、条码扫描器、触摸显示屏和电机驱动器，所述条码扫描器、触摸显示屏和电机驱动器均与所述主控制器连接。

进一步地，所述电动旋转书架装置还包括顶板、底板、滑轨机构、电动转台、电动推杆机构和两个牛眼轮；所述滑轨机构包括上滑轨和下滑轨；所述电动推杆机构包括：强力电磁铁、电动推杆和固定支架；所述顶板和所述底板均呈圆形；

在所述书位上设置有联动钢板，所述书位设置在所述上滑轨和所述下滑轨之间，所述上滑轨固定在所述顶板上，所述下滑轨固定在所述底板上，所述两个牛眼轮分别设置在所述底板的两端边缘处，所述底板固定在所述电动转台上，所述电动转台连接所述主控制器和所述电机驱动器；所述强力电磁铁安装在电动推杆的顶端，所述电动推杆的顶端朝向投放口，所述电动推杆固定在所述固定支架上，所述固定支架连接所述机壳箱体。

进一步地，所述电动转台设置有三个位置信号输出，分别为：正转限位信号输出、反转限位信号输出和零位限位信号输出。

本发明还提供一种无人值守书籍回收投放管理后台，包括：书籍识别单元和书籍回收与隐藏单元；其中：

所述书籍识别单元，用于接收待回收书籍的条码信息；根据所述条码信息，在数据库中查询书籍信息并计算回收价格；返回所述书籍信息和所述回收价格；

所述书籍回收与隐藏单元，用于检测是否接收到用户输入的卖书指令；在接收到卖书指令后，查询当前时刻是否有空余书位；在有空余书位时，返回书位推出指令，所述书位推出指令用于定位空余书位并将所述空余书位推出至投放口，以供用户将待回收书籍通过所述投放口放置在所述空余书位上；等待预设时间后，返回书位隐藏指令，所述书位隐藏指令用于将书位拉入并隐藏。

本发明还提供一种无人值守书籍回收投放系统，包括：上述的无人值守书籍回收投放设备，以及上述的无人值守书籍回收投放管理后台。

本发明还提供一种无人值守书籍回收投放方法，所述方法采用上述的无人值守书籍回收投放系统，所述方法包括：

步骤1：无人值守书籍回收投放设备接收无人值守书籍回收投放管理后台返回的书位推出指令；

步骤2：无人值守书籍回收投放设备根据所述书位推出指令定位空余书位并控制电动旋转书架装置将空余书位推出至投放口；

步骤3：无人值守书籍回收投放设备接收无人值守书籍回收投放管理后台返回的书位隐藏指令；

步骤4：无人值守书籍回收投放设备根据所述书位隐藏指令，控制电动旋转书架装置将书位拉入并隐藏。

进一步地，该方法还包括：定位初始位置，包括：

系统上电后，主控制器控制电动转台正转，直至触发零位限位信号输出后停止；若零位限位信号输出未触发，正转限位信号输出触发，则控制电动转台反转，直至触发零位限位信号输出后停止；

所述初始位置为第一个书位所在位置。

进一步地，步骤2包括：

主控制器获取电动旋转书架装置的当前转动位置和空余书位的唯一书位标识C，所述转动位置包括转动单位标识B，其中，设定电动旋转书架装置每转动角度θ/2为一个转动单位，从第一个书位到最后一个书位包括2*N个转动单位，每个转动单位均对应有唯一转动单位标识；

若2*C大于B，主控制器则控制电动旋转书架装置从当前转动位置正转（2*C-B）个转动单位；若2*C小于B，则控制电动旋转书架装置从当前转动位置反转（B-2*C）个转动单位；

当转动到指定空余书位时，主控制器控制电动推杆伸出，使得强力电磁铁吸附于联动钢板上，带动书位推出，推出过程中保持强力电磁铁通电状态。

进一步地，步骤4包括：

主控制器控制电动推杆缩回，当电动推杆缩回到末端时，控制强力电磁铁断电，将书位拉入；

主控制器控制电动旋转书架装置正转并转动一个转动单位，使书位隐藏。

本发明的有益效果：

（1）本发明中，在硬件组成上主要包括机箱客体、控制与显示装置和电动旋转书架装置，结构简单，成本较低，且可以在室外工作，对环境条件要求低。

（2）本发明中，书位分布呈圆周分布，顶板和底板采用圆形设计，占地面积小的同时，也利于电动旋转书架的移动和转动。

（3）本发明中，电动旋转书架在回收书籍时，不是利用夹持装置，而是通过利用强力电磁铁和电动推杆的伸缩实现书位的推出和拉入，结合电动转台，实现空余书位的定位以及书位的隐藏。在回收书籍的整个过程中，书籍是直接经由用户直接放入指定书位中，不会对书籍进行二次转移，因此本发明不会对书籍造成损害。

（4）本发明中，电动推杆机构在进行书位推出和拉入时，仅在水平位置进行操作，相比于现有技术中的夹持装置的操作过程，本发明的操作简单快捷且系统不易损坏，整个系统可长期运行且运行稳定。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种无人值守书籍回收投放设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种无人值守书籍回收投放管理后台的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种无人值守书籍回收投放系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种无人值守书籍回收投放方法的流程示意图；

附图标记：1为上滑轨，2为书位，3为联动钢板，4为强力电磁铁，5为电动推杆，6为固定支架，7为顶板，8为底板，9为下滑轨，10为牛眼轮，11为电动转台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，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。

如图1所示，本发明实施例提供一种无人值守书籍回收投放设备，包括：机壳箱体，以及位于所述机壳箱体内部的控制与显示装置和包含若干个书位2的电动旋转书架装置，N个书位2呈圆周分布，每两个书位2之间的角度间隔为θ，N=360/θ，每个书位2均对应有唯一书位标识。作为一种可实施方式，从初始位置开始，沿正转方向，每个书位位置分别标记为0,1,2,3…,（N-1）号。

所述控制与显示装置用于获取待回收书籍的条码信息；接收并显示书籍信息和回收价格；接收书位推出指令，根据书位推出指令定位空余书位并控制电动旋转书架装置将空余书位推出至投放口；接收书位隐藏指令，根据书位隐藏指令控制电动旋转书架装置将书位拉入并隐藏。

所述控制与显示装置包括主控制器、条码扫描器、触摸显示屏和电机驱动器，所述条码扫描器、触摸显示屏和电机驱动器均与所述主控制器连接。

所述电动旋转书架装置还包括顶板7、底板8、滑轨机构、电动转台11、电动推杆机构和两个牛眼轮10；所述滑轨机构包括上滑轨1和下滑轨9；所述电动推杆机构包括：强力电磁铁4、电动推杆5和固定支架6；顶板7和底板8均呈圆形；

在所述书位2上设置有联动钢板3，所述书位2设置在所述上滑轨1和所述下滑轨9之间，所述上滑轨1固定在所述顶板7上，所述下滑轨9固定在所述底板8上；所述两个牛眼轮10分别设置在所述底板8的两端边缘处，起到底板8的支撑作用，避免底板8边缘变形，同时不影响书架转动；所述底板8固定在所述电动转台11上，所述电动转台11连接所述主控制器和所述电机驱动器；所述强力电磁铁4安装在电动推杆5的顶端，所述电动推杆5的顶端朝向投放口，所述电动推杆5固定在所述固定支架6上，所述固定支架6连接机壳箱体。电动转台11内置步进电机，可以精确控制转动角度。电动转台11还设置有三个位置信号输出，分别为：正转限位信号输出、反转限位信号输出和零位限位信号输出。通过电动转台11带动底板8和书位2转动，控制书位2的显示与隐藏。

如图2所示，本发明实施例还提供一种无人值守书籍回收投放管理后台，包括：书籍识别单元21和书籍回收与隐藏单元22；其中：

所述书籍识别单元21用于接收待回收书籍的条码信息；根据所述条码信息，在数据库中查询书籍信息并计算回收价格；返回所述书籍信息和所述回收价格；

所述书籍回收与隐藏单元22用于检测是否接收到用户输入的卖书指令；在接收到卖书指令后，查询当前时刻是否有空余书位；在有空余书位时，返回书位推出指令，所述书位推出指令用于定位空余书位并将所述空余书位推出至投放口，以供用户将待回收书籍通过所述投放口放置在所述空余书位上；等待预设时间后，返回书位隐藏指令，所述书位隐藏指令用于将书位拉入并隐藏。

如图3所示，本发明实施例还提供一种无人值守书籍回收投放系统，包括：上述的无人值守书籍回收投放设备和上述的无人值守书籍回收投放管理后台。

如图4所示，本发明实施例还提供一种无人值守书籍回收投放方法，所述方法采用上述的无人值守书籍回收投放系统，该方法包括以下步骤：

S401：无人值守书籍回收投放设备接收无人值守书籍回收投放管理后台返回的书位推出指令；

S402：无人值守书籍回收投放设备根据所述书位推出指令定位空余书位并控制电动旋转书架装置将空余书位推出至投放口；

S403：无人值守书籍回收投放设备接收无人值守书籍回收投放管理后台返回的书位隐藏指令；

S404：无人值守书籍回收投放设备根据所述书位隐藏指令，控制电动旋转书架装置将书位拉入并隐藏。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供一种人值守书籍回收投放方法，包括以下步骤：

S501：控制与显示装置向所述无人值守书籍回收投放管理后台发送待回收书籍的条码信息；

具体地，用户将待回收书籍的条码放置在条码扫描器可扫描范围，条码扫描器将待回收书籍的条码信息发送至主控制器，主控制器将该条码信息发送至无人值守书籍回收投放管理后台。

S502：无人值守书籍回收投放管理后台接收待回收书籍的条码信息；

具体地，书籍识别单元接收待回收书籍的条码信息；根据所述条码信息，在数据库中查询书籍信息并计算回收价格；向控制与显示装置返回所述书籍信息和所述回收价格。书籍信息包括书名、简介和书籍图片等信息。

S503：控制与显示装置接收并显示所述无人值守书籍回收投放管理后台返回的书籍信息和回收价格；

具体地，主控制器接收书籍信息和回收价格，并控制触摸显示屏向用户显示书籍信息和回收价格。触摸显示屏用于人机交互和操作以及信息显示。

S504：无人值守书籍回收投放管理后台检测是否接收到用户输入的卖书指令；

具体地，用户可通过触摸显示屏输入卖书指令，书籍回收与隐藏单元实时检测是否接收到用户输入的卖书指令；在接收到卖书指令后，查询当前时刻是否有空余书位；在有空余书位时，向控制与显示装置返回书位推出指令；若无空余书位，则向控制与显示装置返回无空余书位信息；

S505：控制与显示装置接收无人值守书籍回收投放管理后台返回的书位推出指令或者无空余书位信息；

具体地，主控制器根据根据所述书位推出指令，定位空余书位并控制电动旋转书架装置将空余书位推出至投放口，以供用户将待回收书籍通过所述投放口放置在所述空余书位上；或者主控制器接收所述无空余书位信息，并控制触摸显示屏向用户显示所述无空余书位信息。

S506：无人值守书籍回收投放管理后台等待预设时间后，返回书位隐藏指令；

具体地，在实际应用中，根据不同场景，可以预先设定等待时间，以便用户有充足的时间将待回收书籍放置在书位上。书籍回收与隐藏单元等待预设时间后，向控制与显示装置返回书位隐藏指令。

S507：控制与显示装置接收无人值守书籍回收投放管理后台返回的书位隐藏指令；

具体地，主控制器根据所述书位隐藏指令，控制电动旋转书架装置将书位拉入并隐藏。

其中，主控制器控制电动旋转书架装置书位推出和书位拉入与隐藏的过程如下：

只有当书位位于书位位置时，可以执行书位推出指令，否则不得执行。即将书位推出时，需要先转动到指定书位位置，其中：

转动到指定书位位置过程：主控制器获取电动旋转书架装置的当前转动位置和空余书位的唯一书位标识C，所述转动位置包括转动单位标识B，其中，设定电动旋转书架装置每转动角度θ/2为一个转动单位，从第一个书位到最后一个书位包括2*N个转动单位，每个转动单位均对应有唯一转动单位标识； 本实施例中，可设定从初始位置开始，沿正转方向，书位位置分别标记为0,1,2,3…,（N-1）号；从初始位置开始，沿正转方向，转动单位分别标记为0,1,2,3…,（2*N-1）。

若2*C大于B，主控制器则控制电动旋转书架装置从当前转动位置正转（2*C-B）个转动单位；若2*C小于B，则控制电动旋转书架装置从当前转动位置反转（B-2*C）个转动单位。此时，电动旋转书架装置即已转动到指定书位位置。接下来即可进行书位推出。

书位推出过程：当转动到指定空余书位时，主控制器控制电动推杆伸出，使得强力电磁铁吸附于联动钢板上，带动书位推出，推出过程中保持强力电磁铁通电状态。

书位拉入过程：当需要执行书位拉入时，此时强力电磁铁通电状态，吸附于联动钢板上，控制电动推杆缩回，当电动推杆缩回到末端时，控制强力电磁铁断电。

书位的显示与隐藏过程：当书位需要隐藏时，其位置为书位位置向正转方向转动一个转动单位，如其书位位置为A，对应的转动单位为2A，则隐藏后其对应的转动单位为(2A+1)。相应地，当需要进行书位推出时，应先进行书位的显示，即确保书位位于书位位置，如当前转动位置对应的转动单位为B，指定书位位置为C，按照上述转到指定书位位置的过程执行即可。典型的有，当前的转动单位为2A+1，指定书位位置为A，则反转一个转动单位。

在上述实施例的基础上，该方法还包括：定位初始位置，包括：

系统上电后，主控制器控制电动转台正转，直至触发零位限位信号输出后停止；若零位限位信号输出未触发，正转限位信号输出触发，则控制电动转台反转，直至触发零位限位信号输出后停止；所述初始位置为第一个书位所在位置。

通过本步骤可保证每次上电后，精确定位初始位置。

可选地，在本发明实施例中，条码扫描器采用微光互联QT660模块；主控制器采用RK3288 ANDROID平台；触摸显示屏选择10寸触摸屏；电动转台采用北京派迪威仪器有限公司的PT-GD203型号电动转台，配套电动转台驱动和控制器；上、下滑轨采用THK蒂业技凯（中国）投资有限公司的SR20W1SS型号直线滑轨。电动推杆采用常州路易电动推杆有限公司的XTL200型号电动推杆，强力电磁铁和固定支架可根据实际需要进行定制。

设定θ=20，即：在顶板和底板上，从初始位置间隔20度放置一个书位，总放置书位数量N=18，从初始位置开始，沿正转方向，书位位置分别标记为0,1,2,3…,17号。电动旋转书架装置每转动角度10度为一个转动单位，则从初始位置开始转动一周共需转动 36个转动单位，从初始位置开始，沿正转方向，转动单位分别标记为0,1,2,3…,35，每次转动后其转动位置记录于主控制器中。当书位需要推出时，书位位置必须位于0,1,2,3…,17号中某一个。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无人值守书籍回收投放设备，其特征在于，包括：机壳箱体，以及位于所述机壳箱体内部的控制与显示装置和包含N个书位的电动旋转书架装置，N个书位呈圆周分布，每两个书位之间的角度间隔为θ，N=360/θ，每个书位均对应有唯一书位标识；

所述控制与显示装置，用于获取待回收书籍的条码信息；接收并显示书籍信息和回收价格；接收书位推出指令，根据书位推出指令定位空余书位并控制电动旋转书架装置将空余书位推出至投放口；接收书位隐藏指令，根据书位隐藏指令控制电动旋转书架装置将书位拉入并隐藏。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制与显示装置包括主控制器、条码扫描器、触摸显示屏和电机驱动器，所述条码扫描器、触摸显示屏和电机驱动器均与所述主控制器连接。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述电动旋转书架装置还包括顶板、底板、滑轨机构、电动转台、电动推杆机构和两个牛眼轮；所述滑轨机构包括上滑轨和下滑轨；所述电动推杆机构包括：强力电磁铁、电动推杆和固定支架；所述顶板和所述底板均呈圆形；

在所述书位上设置有联动钢板，所述书位设置在所述上滑轨和所述下滑轨之间，所述上滑轨固定在所述顶板上，所述下滑轨固定在所述底板上，所述两个牛眼轮分别设置在所述底板的两端边缘处，所述底板固定在所述电动转台上，所述电动转台连接所述主控制器和所述电机驱动器；所述强力电磁铁安装在电动推杆的顶端，所述电动推杆的顶端朝向投放口，所述电动推杆固定在所述固定支架上，所述固定支架连接所述机壳箱体。

4.根据权利要3所述的设备，其特征在于，所述电动转台设置有三个位置信号输出，分别为：正转限位信号输出、反转限位信号输出和零位限位信号输出。

5.一种无人值守书籍回收投放管理后台，其特征在于，包括：书籍识别单元和书籍回收与隐藏单元；其中：

所述书籍识别单元，用于接收待回收书籍的条码信息；根据所述条码信息，在数据库中查询书籍信息并计算回收价格；返回所述书籍信息和所述回收价格；

所述书籍回收与隐藏单元，用于检测是否接收到用户输入的卖书指令；在接收到卖书指令后，查询当前时刻是否有空余书位；在有空余书位时，返回书位推出指令，所述书位推出指令用于定位空余书位并将所述空余书位推出至投放口，以供用户将待回收书籍通过所述投放口放置在所述空余书位上；等待预设时间后，返回书位隐藏指令，所述书位隐藏指令用于将书位拉入并隐藏。

6.一种无人值守书籍回收投放系统，其特征在于，包括：如权利要求1-4任一所述的无人值守书籍回收投放设备，以及如权利要求5所述的无人值守书籍回收投放管理后台。

7.一种无人值守书籍回收投放方法，其特征在于，所述方法采用权利要求6所述的无人值守书籍回收投放系统，所述方法包括：

步骤1：无人值守书籍回收投放设备接收无人值守书籍回收投放管理后台返回的书位推出指令；

步骤2：无人值守书籍回收投放设备根据所述书位推出指令定位空余书位并控制电动旋转书架装置将空余书位推出至投放口；

步骤3：无人值守书籍回收投放设备接收无人值守书籍回收投放管理后台返回的书位隐藏指令；

步骤4：无人值守书籍回收投放设备根据所述书位隐藏指令，控制电动旋转书架装置将书位拉入并隐藏。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：定位初始位置，包括：

系统上电后，主控制器控制电动转台正转，直至触发零位限位信号输出后停止；若零位限位信号输出未触发，正转限位信号输出触发，则控制电动转台反转，直至触发零位限位信号输出后停止；

所述初始位置为第一个书位所在位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤2包括：

主控制器获取电动旋转书架装置的当前转动位置和空余书位的唯一书位标识C，所述转动位置包括转动单位标识B，其中，设定电动旋转书架装置每转动角度θ/2为一个转动单位，从第一个书位到最后一个书位包括2*N个转动单位，每个转动单位均对应有唯一转动单位标识；

若2*C大于B，主控制器则控制电动旋转书架装置从当前转动位置正转（2*C-B）个转动单位；若2*C小于B，则控制电动旋转书架装置从当前转动位置反转（B-2*C）个转动单位；

当转动到指定空余书位时，主控制器控制电动推杆伸出，使得强力电磁铁吸附于联动钢板上，带动书位推出，推出过程中保持强力电磁铁通电状态。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤4包括：

主控制器控制电动推杆缩回，当电动推杆缩回到末端时，控制强力电磁铁断电，将书位拉入；

主控制器控制电动旋转书架装置正转并转动一个转动单位，使书位隐藏。

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