CN111540138B - 一种自适应可移动还书箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应可移动还书箱，包括箱体机构和控制电路，该箱体机构是在壳体的内部通过底板划分为放书空间和升降空间，放书空间内有光敏传感器阵列，升降空间内有丝杆和剪式支架等构成，该控制电路由多路数据选择器、模数转换器、核心控制模块及步进电机构成。本发明能根据核心控制模块接收查询值自适应地配置模数转化器，在不同的光照条件、或者不同本数书籍放入的条件下，始终维持升降结构的下降高度为图书厚度，使顶部图书始上表面终处于同一水平面，从而能实现对箱体机构控制的自适应控制，从而能简化还书流程、提高还书效率。

Description

一种自适应可移动还书箱
技术领域
本发明涉及硬件控制、自动化控制、自适应标定领域，具体的说是一种自适应可移动还书箱。
背景技术
近年来，随着自动控制技术，RFID技术的飞速发展，越来越多的图书自动分拣系统以及自动还书系统被广泛应用起来。
随着分拣系统的发展，对于图书分拣流程末端的还书箱的研究也在不断深入。目前，国内对于还书箱的研究和设计思路是可移动化、便携化和智能化。通过空间结构和机械结构的优化，改变还书箱造型，使用新型材料等使其更加轻便和方便移动。同时如何方便读者还书，提高还书效率，减轻图书管理员的负担也成为研究的热门。例如，授权公告号CN204549116U的中国专利公开一种移动升降还书箱，采用线性弹簧，压板，托杆等，通过弹簧和压板的配合来处理归还的图书，将还书过程精简，读者可以直接将要归还的图书放进系统，系统分拣图书后，将其传送到还书箱处理。并且底板通过弹簧作用，可以调节高度，能很好的保证归还图书的完好无损。授权公告号为CN201562323U的中国专利公开了一种邮政箱式还书箱。将还书箱设计成邮政箱样式，通过在还书箱的一侧开小口并限制开口大小，使图书能够一本一本的落入还书箱。改变了传统的还书箱结构和还书方式。管理员可以从箱子后面开门，一次性收集所还图书进行集中处理。
目前，各大图书馆在还书箱的使用中都主要是以改变其外形结构，获取还书箱位置信息为主。但总体来说，并没有一款可移动还书箱真正做到和图书分拣设备相适应并使图书被分拣后能有序快捷无损地摆放在还书箱中。
当下的还书箱设计主要存在以下不足：
(1)缺少电路硬件与还书箱机械结构的融合，电路只能按照设定的模式进行控制。
(2)还书过程繁琐，还书过程仍需要人工参与，不能很好地实现自适应还书。
(3)还书效率不够高，未能提供有效动力，对分拣后的图书整合能力低。
(4)没有充分实现可移动性与结构简洁性的完美融合。结构简单的还书箱便携性能差，只能固定摆放。可移动的还书箱结构复杂，成本高。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种自适应可移动还书箱，以期能实现对箱体机构控制的自适应控制，从而能简化还书流程、提高还书效率。
本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：
本发明一种自适应可移动还书箱的特点在于由箱体机构和控制电路组成，所述箱体机构是在壳体的内部通过底板划分为放书空间和升降空间；在所述壳体的外侧面底部设置有步进电机；在所述壳体的底部设置有脚轮；在所述壳体的外侧面上部设置有扶手和上升开关；
所述放书空间的顶部为敞开式，侧壁设置有进书口，在所述进书口相对的放书空间的内侧壁上设置有光敏传感器阵列；所述进书口的底边正对所述光敏传感器阵列的中央；
所述升降空间的底部设置有丝杆，在所述丝杆上螺纹配合有剪式支架；所述剪式支架的顶部固定在所述底板上；且所述底板在初始状态下与所述进书口的底边平齐；在所述升降空间的侧壁上设置有底板的限位开关；
所述步进电机的输出轴与所述丝杆相连；
所述控制电路由多路数据选择器、模数转换器、核心控制模块及步进电机构成；
在所述核心控制模块内设置一计时器T；当所述计时器T达到阈值时，所述核心控制模块对所述模数转换器进行自适应控制，从而得到修正后的查询值；
所述光敏传感器阵列接收当前t时刻的外部光照信号，从而得到当前t时刻的m个光照模拟量并作为当前t时刻的图书厚度信号输出给所述多路数据选择器；
所述多路数据选择器在所述核心控制模块依次发送的当前t时刻的m个查询码的控制下，将当前t时刻下的所述光敏传感器阵列中m个光照模拟量依次发送给所述模数转换器；
所述模数转换器在所述核心控制模块发送的当前t时刻的控制信号下，对当前t时刻的m个所述光照模拟量依次进行采样和编码处理后，得到当前t时刻的m个查询值后发送给核心控制模块；当t＝1时，当前t时刻的控制信号是所述核心控制模块在上电时主动发送的；
所述核心控制模块对所述当前t时刻的查询值与所述修正后的查询值进行比较，若高于所述修正后的查询值，则表示无图书从进书口放入，否则，表示有图书从进书口放入，所述核心控制模块对当前t时刻的控制信号进行自适应处理后，得到t+1时刻的控制信号并分别发送给所述模数转换器和所述步进电机；
所述步进电机在t+1时刻的控制信号下驱动所述丝杆转动，并使得所述剪式支架带动所述底板下降当前t时刻下的所述图书厚度的距离，使得t+1时刻下放置在所述底板上的所有图书的上端面与所述进书口的底边仍保持平齐，直到所述底板下降的距离达到所述限位开关为止，从而利用所述上升开关发送上升信号给所述核心控制模块，使得所述核心控制模块控制所述步进电机反向旋转，并驱动所述丝杆带动所述底板上的图书上升至所述壳体的顶部位置，从而完成自适应可移动还书箱的分拣操作，再利用所述上升开关控制所述底板恢复所述初始状态。
本发明所述的自适应可移动还书箱的特点也在于，所述模数转换器进行自适应控制，并得到修正后的查询值的过程如下：
步骤1、定义循环次数为n；并初始化n＝1；
步骤2、第n次循环下，所述核心控制模块依次发送m个查询码给所述多路数据选择器；使得所述多路数据选择器对光敏传感器阵列进行逐一采样，从而得到第n次循环下的m个查询值后发送给所述核心控制模块；
步骤3、所述核心控制模块将第n次循环下的m个查询值与所设置的标准编码进行比较，若高于，则所述核心控制模块发送第n次循环下的上调信号给所述模数转换器，若低于，则所述核心控制模块发送第n次循环下的下调信号给所述模数转换器；若相等，则核心控制模块发送第n次循环下的上调信号给模数转换器；
步骤4、所述模数转换器若接收到第n次循环下的上调信号，则对自身的比较阈值进行第n次循环下的上调；若接收到第n次循环下的下调信号，则对自身的比较阈值进行第n次循环下的下调；
步骤5、将n+1赋值给n后，判断n是否超过所设定的阈值，如超过，则表示完成自适应处理，并得到修正后的查询值；否则，返回步骤2；
所述控制电路对所述当前t时刻的控制信号进行自适应处理的过程如下：
步骤1、所述核心控制模块判断当前t时刻的查询值与t-1时刻的查询值是否一致，若一致，则执行步骤2；否则向所述步进电机输出对应强度的控制信号并作为t+1时刻的控制信号，其中，当t＝1时，t-1时刻的查询值为0；
步骤2、判断当前时刻t下的所述底板与所述进书口的底边是否保持平齐，若是，则控制所述步进电机保持不动并作为t+1时刻的控制信号；否则，执行步骤3；
步骤3、判断t+1时刻的查询值与t+2时刻的查询值是否均与所述当前t时刻的查询值一致，若一致，则向所述步进电机输出强度减少的控制信号并作为t+1时刻的控制信号，否则，向所述步进电机输出强度增加的控制信号并作为t+1时刻的控制信号。
所述核心控制模块是由第一比较器、串-并转换器、RAM、第二比较器、减法计数器、加法计数器、时钟发生模块、缓冲器和控制状态机构成；
所述控制状态机在当前时刻t判断所述模数转换器是否处于自适应过程中，若是，则暂停控制信号的自适应处理，并等待所述模数转换器结束，否则，发送一个查询码给所述多路数据选择器；
所述第一比较器接收当前t时刻的一个查询值并与所述修正后的查询值进行比较，得到一个查询值状态后发送给所述串-并转换器；
所述串-并转换器读入一个所述查询值状态，并判断自身内部是否达到m个查询值状态，若是，则将t时刻的m个查询值状态作为一组查询值状态发送至所述RAM；否则，继续等待t时刻读入的下一个查询值状态；
所述RAM判断是否接收到t时刻、t+1时刻、t+2时刻的三组查询值状态；若是，则所述控制状态机发送t+2时刻的第一比较控制信号至所述RAM，并将t时刻和t+1时刻的两组查询值状态输入第二比较器；同时，发送t+2时刻的第二比较控制信号至所述RAM，并将t+1时刻和t+2时刻的两组查询值状态输入第二比较器，否则，继续等待接收下一组查询值状态；
所述第二比较器对t时刻和t+1时刻的两组查询值状态进行比较，若相等，则所述第二比较器判断t+1时刻和t+2时刻的查询值状态是否相同；若相同，则输出与t时刻的查询值状态对应强度的步进电机的方向信号给所述缓冲器；同时，输出与t时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；若不相同，则输出与t+1时刻的查询值状态低一等级的步进电机的方向信号给缓冲器，同时，输出与t+1时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；
若t时刻和t+1时刻的两组查询值不相等，则所述第二比较器判断t+1时刻和t+2时刻的查询值状态是否相同；若相同，则输出与t时刻的查询值状态对应强度的步进电机的方向信号给所述缓冲器；同时，输出与t时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；否则，若所述t+1时刻的查询值状态大于t+2时刻且t时刻的查询值状态大于t+1时刻，或者，若所述t+1时刻的查询值状态小于t+2时刻且t时刻的查询值状态小于t+1时刻，则输出与t+2时刻的查询值状态高一等级的步进电机的方向信号给所述缓冲器；同时，输出与t+2时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；若所述t+1时刻的查询值状态小于t+2时刻且t时刻的查询值状态大于t+1时刻，或者，所述t+1时刻的查询值状态大于t+2时刻且t时刻的查询值状态小于t+1时刻，则输出与t+1时刻的查询值状态低一等级的步进电机的方向信号给所述缓冲器；同时，输出与t+1时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；
所述加法计数器在所述时钟发生模块发送的时钟信号下，对所收到的初值开始计数，并在每次计数后向所述缓冲器发送一个脉冲；
所述减法计数器在所述时钟发生模块发送的时钟信号下，对所收到的初值开始减数，直至减为零时，向所述加法计数器发送一个初值重装信号；
所述加法计数器接收所述初值重装信号后，重新装入所接收到的初值并进行计数，直至达到所设定的最大值时，停止向所述缓冲器发送脉冲信号；
所述控制状态机发送输出允许信号至所述缓冲器，使得所述缓冲器向所述步进电机输出方向信号和脉冲信号并作为t+1时刻的控制信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明控制方式简洁：敏传感器阵列仅需一根m bit总线连接到至控制电路，控制电路仅输出方向信号、控制信号两条信号线至步进电机就能完成所有控制过程；
2、本发明可维护性高：光敏传感器阵列、控制电路、步进电机几个部分是相互独立的，一旦出现故障即可方便拆卸、更换；
3、本发明控制精准：控制电路可对步进电机控制信号进行自适应，使每次底板下降高度尽可能贴近放入图书厚度；
4、本发明可靠性高：控制电路可定时完成对其模数转换器的自适应，对查询值进行自适应修正，使整个系统可以在不同光照条件下工作，无论光照条件的改变是因为时间变化还是因工作场景不同而变化；
5、本发明通用性强：控制电路中的核心控制模块可以由编程好的单片机、FPGA或是ASIC实现；
附图说明
图1为本发明的整体结构剖视图；
图2为本发明的整体结构外观图；
图3为本发明的控制电路组成图；
图4为本发明的核心控制模块组成图；
图中标号：1光敏传感器阵列；2剪式支架；3步进电机；4丝杆；5脚轮；6扶手；7底板；8壳体；9控制电路；10上升开关。
具体实施方式
本实施例中，如图1和图2所示，一种自适应可移动还书箱是由箱体机构和控制电路组成，箱体机构是在壳体8的内部通过底板7划分为放书空间和升降空间；在壳体8的外侧面底部设置有步进电机3；在壳体8的底部设置有脚轮5用作移动；在壳体8的外侧面上部设置有扶手6和上升开关10；如图2所示，具体实施中，扶手6设在进书侧对侧的上部；限位开关设在扶手6稍下侧。步进电机3设在外壁和扶手6同侧，步进电机3的输出轴与丝杆4相连；
如图1所示，放书空间的顶部为敞开式，侧壁设置有进书口，在进书口相对的放书空间的内侧壁上设置有光敏传感器阵列1；本实施例中，光敏传感器阵列1共有m＝8个光敏传感器，排布方式如图1所示，除A4位置外，A0位置至A8位置各有一光敏传感器；进书口的底边正对光敏传感器阵列1的中央；即A4位置处；
如图1所示，升降空间的底部设置有丝杆4，在丝杆4上螺纹配合有剪式支架2；剪式支架2的顶部固定在底板7上；且底板7在初始状态下与进书口的底边平齐；在升降空间的侧壁上设置有底板7的限位开关；
控制电路9设在步进电机3上侧；如图3所示，控制电路由多路数据选择器、模数转换器、核心控制模块及步进电机构成；
在核心控制模块内设置一计时器T；当计时器T达到阈值时，核心控制模块对模数转换器进行自适应控制，从而得到修正后的查询值；具体的说，是按如下过程进行：
步骤1、定义循环次数为n；并初始化n＝1；
步骤2、第n次循环下，核心控制模块依次发送m个查询码给多路数据选择器；使得多路数据选择器对光敏传感器阵列进行逐一采样，从而得到第n次循环下的m＝8个查询值后发送给核心控制模块；
步骤3、核心控制模块将第n次循环下的m个查询值与所设置的标准编码进行比较，若高于，则核心控制模块发送第n次循环下的上调信号给模数转换器，若低于，则核心控制模块发送第n次循环下的下调信号给模数转换器；若相等，则核心控制模块发送第n次循环下的上调信号给模数转换器；
步骤4、模数转换器若接收到第n次循环下的上调信号，则对自身的比较阈值进行第n次循环下的上调；若接收到第n次循环下的下调信号，则对自身的比较阈值进行第n次循环下的下调；
在本实施例中，如图3和图4所示，核心控制模块发送给模数转换器的比较阈值调整信号为J2J1J0，比较阈值调整信号通过改变模数转换器的比较电压来修正查询值；比较电压越大，修正后的查询值越小；
步骤5、将n+1赋值给n后，判断n是否超过所设定的阈值，如超过，则表示完成自适应处理，并得到修正后的查询值；否则，返回步骤2。
具体地说，查询码是指，核心控制模块向数据选择器发送的三位二进制数据S2S1S0，即选出A0位置至A8位置除A4位置外的一条通道，使模拟量Aout输出至模数转换器，如图3所示；查询值是指，核心控制模块输出查询码之后，Aout信号经模数转换器输出到核心控制模块的8bit值；
光敏传感器阵列1接收当前t时刻的外部光照信号，从而得到当前t时刻的m个光照模拟量并作为当前t时刻的图书厚度信号输出给多路数据选择器；
多路数据选择器在核心控制模块依次发送的当前t时刻的m个查询码的控制下，将当前t时刻下的光敏传感器阵列1中m个光照模拟量依次发送给模数转换器；
本实施例中，查询码S2S1S0＝000时，模数转换器输入通道为最底层光敏传感器在A0位置的模拟量；S2S1S0＝001时，模数转换器输入通道为光敏传感器在A1位置的模拟量；S2S1S0＝010时，模数转换器输入通道为光敏传感器在A2位置的模拟量；S2S1S0＝011时，模数转换器输入通道为光敏传感器在A3位置的模拟量；S2S1S0＝100时，模数转换器输入通道为光敏传感器在A5位置的模拟量；S2S1S0＝101时，模数转换器输入通道为光敏传感器在A6位置的模拟量；S2S1S0＝110时，模数转换器输入通道为光敏传感器在A7位置的模拟量；S2S1S0＝111时，模数转换器输入通道为光敏传感器在A8位置的模拟量；值得注意的是，如图3所示，在A4位置上光敏传感器没有放置光敏传感器，是底板的平衡位置，因此S2S1S0＝100时，模数转换器输入通道为光敏传感器在A5位置的模拟量，而不是A4位置；
模数转换器在核心控制模块发送的当前t时刻的控制信号下，对当前t时刻的m个光照模拟量依次进行采样和编码处理后，依次得到当前t时刻的m个查询值后发送给核心控制模块；当t＝1时，当前t时刻的控制信号是核心控制模块在上电时主动发送的；依次意味着从核心控制模块发送查询码开始，直至查询值送入核心控制模块，视作完成一次，如此循环m次；
核心控制模块对当前t时刻的查询值与修正后的查询值进行比较，若高于修正后的查询值，则表示无图书从进书口放入，否则，表示有图书从进书口放入，核心控制模块对当前t时刻的控制信号进行自适应处理后，得到t+1时刻的控制信号并分别发送给模数转换器和步进电机3；具体的说，是按如下过程进行自适应处理：
步骤1、核心控制模块判断当前t时刻的查询值与t-1时刻的查询值是否一致，若一致，则执行步骤2；否则向步进电机3输出对应强度的控制信号并作为t+1时刻的控制信号，其中，当t＝1时，t-1时刻的查询值为0；
步骤2、判断当前时刻t下的底板7与进书口的底边是否保持平齐，若是，则控制步进电机3保持不动并作为t+1时刻的控制信号；否则，执行步骤3；
步骤3、判断t+1时刻的查询值与t+2时刻的查询值是否均与当前t时刻的查询值一致，若一致，则向步进电机3输出强度减少的控制信号并作为t+1时刻的控制信号，否则，向步进电机3输出强度增加的控制信号并作为t+1时刻的控制信号；
步进电机3在t+1时刻的控制信号下驱动丝杆4转动，并使得剪式支架2带动底板7下降当前t时刻下的图书厚度的距离，使得t+1时刻下放置在底板7上的所有图书的上端面与进书口的底边仍保持平齐，直到底板7下降的距离达到限位开关为止，从而利用上升开关10发送上升信号给核心控制模块，使得核心控制模块控制步进电机3反向旋转，并驱动丝杆4带动底板7上的图书上升至壳体8的顶部位置，从而完成自适应可移动还书箱的分拣操作，再利用上升开关10控制底板7恢复初始状态。
底板是否平齐也是根据查询值来确定的，由一个查询码获得的查询值大于修正后的查询值时，认为该查询码对应的光敏传感器没有被遮住；由一个查询码获得的查询值小于修正后的查询值时，认为该查询码对应的光敏传感器被遮住；仅仅在光敏传感器A8A7A6A5未被遮住、A3A2A1A0被遮住时，认为底板7与进书口的底边保持平齐。
具体实施中，如图4所示，核心控制模块是由第一比较器、串-并转换器、RAM、第二比较器、减法计数器、加法计数器、时钟发生模块、缓冲器和控制状态机构成；
控制状态机在当前时刻t判断模数转换器是否处于自适应过程中，若是，则暂停控制信号的自适应处理，并等待模数转换器结束，否则，发送一个查询码给多路数据选择器；
第一比较器接收当前t时刻的一个查询值并与修正后的查询值进行比较，得到一个查询值状态后发送给串-并转换器；本实施例中，查询值状态就是指查询码对应光敏传感器是否被遮住的情况，有1(未遮住)、0(遮住)两种状态；
串-并转换器读入一个查询值状态，并判断自身内部是否达到m个查询值状态，若是，则将t时刻的m个查询值状态作为一组查询值状态发送至RAM；否则，继续等待t时刻读入的下一个查询值状态；
RAM判断是否接收到t时刻、t+1时刻、t+2时刻的三组查询值状态；若是，则控制状态机发送t+2时刻的第一比较控制信号至RAM，并将t时刻和t+1时刻的两组查询值状态输入第二比较器；同时，发送t+2时刻的第二比较控制信号至RAM，并将t+1时刻和t+2时刻的两组查询值状态输入第二比较器，否则，继续等待接收下一组查询值状态；在本实施例中，第二比较器先进行t时刻和t+1；两组查询值状态的比较，得出结果后再进行t+1时刻和t+2时刻两组查询值状态的比较，如图4所示；
第二比较器对t时刻和t+1时刻的两组查询值状态进行比较，若相等，则第二比较器判断t+1时刻和t+2时刻的查询值状态是否相同；若相同，则输出与t时刻的查询值状态对应强度的步进电机3的方向信号给缓冲器；同时，输出与t时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给加法计数器和减法计数器；若不相同，则输出与t+1时刻的查询值状态低一等级的步进电机3的方向信号给缓冲器，同时，输出与t+1时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给加法计数器和减法计数器；
若t时刻和t+1时刻的两组查询值不相等，则第二比较器判断t+1时刻和t+2时刻的查询值状态是否相同；若相同，则输出与t时刻的查询值状态对应强度的步进电机3的方向信号给缓冲器；同时，输出与t时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给加法计数器和减法计数器；否则，若t+1时刻的查询值状态大于t+2时刻且t时刻的查询值状态大于t+1时刻，或者，若t+1时刻的查询值状态小于t+2时刻且t时刻的查询值状态小于t+1时刻，则输出与t+2时刻的查询值状态高一等级的步进电机3的方向信号给缓冲器；同时，输出与t+2时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给加法计数器和减法计数器；若t+1时刻的查询值状态小于t+2时刻且t时刻的查询值状态大于t+1时刻，或者，t+1时刻的查询值状态大于t+2时刻且t时刻的查询值状态小于t+1时刻，则输出与t+1时刻的查询值状态低一等级的步进电机3的方向信号给缓冲器；同时，输出与t+1时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给加法计数器和减法计数器；
加法计数器在时钟发生模块发送的时钟信号下，对所收到的初值开始计数，并在每次计数后向缓冲器发送一个脉冲；
减法计数器在时钟发生模块发送的时钟信号下，对所收到的初值开始减数，直至减为零时，向加法计数器发送一个初值重装信号；
加法计数器接收初值重装信号后，重新装入所接收到的初值并进行计数，直至达到所设定的最大值时，停止向缓冲器发送脉冲信号；在本实施例中，加法计数器由clk3驱动，减法计数器由clk2驱动，如图4所示，加法计数器每加一个数、减法计数器每减一个数的所消耗的时间是不同的，减法计数器要在加法计数器达到最大后才会减为零；
控制状态机发送输出允许信号至缓冲器，使得缓冲器向步进电机3输出方向信号和脉冲信号并作为t+1时刻的控制信号。

Claims (4)

1.一种自适应可移动还书箱，其特征在于由箱体机构和控制电路组成，所述箱体机构是在壳体(8)的内部通过底板(7)划分为放书空间和升降空间；在所述壳体(8)的外侧面底部设置有步进电机(3)；在所述壳体(8)的底部设置有脚轮(5)；在所述壳体(8)的外侧面上部设置有扶手(6)和上升开关(10)；
所述放书空间的顶部为敞开式，侧壁设置有进书口，在所述进书口相对的放书空间的内侧壁上设置有光敏传感器阵列(1)；所述进书口的底边正对所述光敏传感器阵列(1)的中央；
所述升降空间的底部设置有丝杆(4)，在所述丝杆(4)上螺纹配合有剪式支架(2)；所述剪式支架(2)的顶部固定在所述底板(7)上；且所述底板(7)在初始状态下与所述进书口的底边平齐；在所述升降空间的侧壁上设置有底板(7)的限位开关；
所述步进电机(3)的输出轴与所述丝杆(4)相连；
所述控制电路由多路数据选择器、模数转换器、核心控制模块及步进电机构成；
在所述核心控制模块内设置一计时器T；当所述计时器T达到阈值时，所述核心控制模块对所述模数转换器进行自适应控制，从而得到修正后的查询值；
所述光敏传感器阵列(1)接收当前t时刻的外部光照信号，从而得到当前t时刻的m个光照模拟量并作为当前t时刻的图书厚度信号输出给所述多路数据选择器；
所述多路数据选择器在所述核心控制模块依次发送的当前t时刻的m个查询码的控制下，将当前t时刻下的所述光敏传感器阵列(1)中m个光照模拟量依次发送给所述模数转换器；
所述模数转换器在所述核心控制模块发送的当前t时刻的控制信号下，对当前t时刻的m个所述光照模拟量依次进行采样和编码处理后，得到当前t时刻的m个查询值后发送给核心控制模块；当t＝1时，当前t时刻的控制信号是所述核心控制模块在上电时主动发送的；
所述核心控制模块对所述当前t时刻的查询值与所述修正后的查询值进行比较，若高于所述修正后的查询值，则表示无图书从进书口放入，否则，表示有图书从进书口放入，所述核心控制模块对当前t时刻的控制信号进行自适应处理后，得到t+1时刻的控制信号并分别发送给所述模数转换器和所述步进电机(3)；
所述步进电机(3)在t+1时刻的控制信号下驱动所述丝杆(4)转动，并使得所述剪式支架(2)带动所述底板(7)下降当前t时刻下的所述图书厚度的距离，使得t+1时刻下放置在所述底板(7)上的所有图书的上端面与所述进书口的底边仍保持平齐，直到所述底板(7)下降的距离达到所述限位开关为止，从而利用所述上升开关(10)发送上升信号给所述核心控制模块，使得所述核心控制模块控制所述步进电机(3)反向旋转，并驱动所述丝杆(4)带动所述底板(7)上的图书上升至所述壳体(8)的顶部位置，从而完成自适应可移动还书箱的分拣操作，再利用所述上升开关(10)控制所述底板(7)恢复所述初始状态。
2.根据权利要求1所述的自适应可移动还书箱，其特征在于，所述模数转换器进行自适应控制，并得到修正后的查询值的过程如下：
步骤1、定义循环次数为n；并初始化n＝1；
步骤2、第n次循环下，所述核心控制模块依次发送m个查询码给所述多路数据选择器；使得所述多路数据选择器对光敏传感器阵列进行逐一采样，从而得到第n次循环下的m个查询值后发送给所述核心控制模块；
步骤3、所述核心控制模块将第n次循环下的m个查询值与所设置的标准编码进行比较，若高于，则所述核心控制模块发送第n次循环下的上调信号给所述模数转换器，若低于，则所述核心控制模块发送第n次循环下的下调信号给所述模数转换器；若相等，则核心控制模块发送第n次循环下的上调信号给模数转换器；
步骤4、所述模数转换器若接收到第n次循环下的上调信号，则对自身的比较阈值进行第n次循环下的上调；若接收到第n次循环下的下调信号，则对自身的比较阈值进行第n次循环下的下调；
步骤5、将n+1赋值给n后，判断n是否超过所设定的阈值，如超过，则表示完成自适应处理，并得到修正后的查询值；否则，返回步骤2。
3.根据权利要求1所述的自适应可移动还书箱，其特征在于，所述控制电路对所述当前t时刻的控制信号进行自适应处理的过程如下：
步骤1、所述核心控制模块判断当前t时刻的查询值与t-1时刻的查询值是否一致，若一致，则执行步骤2；否则向所述步进电机(3)输出对应强度的控制信号并作为t+1时刻的控制信号，其中，当t＝1时，t-1时刻的查询值为0；
步骤2、判断当前时刻t下的所述底板(7)与所述进书口的底边是否保持平齐，若是，则控制所述步进电机(3)保持不动并作为t+1时刻的控制信号；否则，执行步骤3；
步骤3、判断t+1时刻的查询值与t+2时刻的查询值是否均与所述当前t时刻的查询值一致，若一致，则向所述步进电机(3)输出强度减少的控制信号并作为t+1时刻的控制信号，否则，向所述步进电机(3)输出强度增加的控制信号并作为t+1时刻的控制信号。
4.根据权利要求1所述的自适应可移动还书箱，其特征在于，所述核心控制模块是由第一比较器、串-并转换器、RAM、第二比较器、减法计数器、加法计数器、时钟发生模块、缓冲器和控制状态机构成；
所述控制状态机在当前时刻t判断所述模数转换器是否处于自适应过程中，若是，则暂停控制信号的自适应处理，并等待所述模数转换器结束，否则，发送一个查询码给所述多路数据选择器；
所述第一比较器接收当前t时刻的一个查询值并与所述修正后的查询值进行比较，得到一个查询值状态后发送给所述串-并转换器；
所述串-并转换器读入一个所述查询值状态，并判断自身内部是否达到m个查询值状态，若是，则将t时刻的m个查询值状态作为一组查询值状态发送至所述RAM；否则，继续等待t时刻读入的下一个查询值状态；
所述RAM判断是否接收到t时刻、t+1时刻、t+2时刻的三组查询值状态；若是，则所述控制状态机发送t+2时刻的第一比较控制信号至所述RAM，并将t时刻和t+1时刻的两组查询值状态输入第二比较器；同时，发送t+2时刻的第二比较控制信号至所述RAM，并将t+1时刻和t+2时刻的两组查询值状态输入第二比较器，否则，继续等待接收下一组查询值状态；
所述第二比较器对t时刻和t+1时刻的两组查询值状态进行比较，若相等，则所述第二比较器判断t+1时刻和t+2时刻的查询值状态是否相同；若相同，则输出与t时刻的查询值状态对应强度的步进电机(3)的方向信号给所述缓冲器；同时，输出与t时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；若不相同，则输出与t+1时刻的查询值状态强度减少的步进电机(3)的方向信号给缓冲器，同时，输出与t+1时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；
若t时刻和t+1时刻的两组查询值不相等，则所述第二比较器判断t+1时刻和t+2时刻的查询值状态是否相同；若相同，则输出与t时刻的查询值状态对应强度的步进电机(3)的方向信号给所述缓冲器；同时，输出与t时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；否则，若所述t+1时刻的查询值状态大于t+2时刻且t时刻的查询值状态大于t+1时刻，或者，若所述t+1时刻的查询值状态小于t+2时刻且t时刻的查询值状态小于t+1时刻，则输出与t+2时刻的查询值状态强度增加的步进电机(3)的方向信号给所述缓冲器；同时，输出与t+2时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；若所述t+1时刻的查询值状态小于t+2时刻且t时刻的查询值状态大于t+1时刻，或者，所述t+1时刻的查询值状态大于t+2时刻且t时刻的查询值状态小于t+1时刻，则输出与t+1时刻的查询值状态强度减少的步进电机(3)的方向信号给所述缓冲器；同时，输出与t+1时刻的查询值状态相对应的两个初值分别发送给所述加法计数器和减法计数器；
所述加法计数器在所述时钟发生模块发送的时钟信号下，对所收到的初值开始计数，并在每次计数后向所述缓冲器发送一个脉冲；
所述减法计数器在所述时钟发生模块发送的时钟信号下，对所收到的初值开始减数，直至减为零时，向所述加法计数器发送一个初值重装信号；
所述加法计数器接收所述初值重装信号后，重新装入所接收到的初值并进行计数，直至达到所设定的最大值时，停止向所述缓冲器发送脉冲信号；
所述控制状态机发送输出允许信号至所述缓冲器，使得所述缓冲器向所述步进电机(3)输出方向信号和脉冲信号并作为t+1时刻的控制信号。
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