CN111924023B - 图书馆循迹整理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供图书馆循迹整理机器人，以解决现有技术中图书管理重复性作业的繁杂性，以及现有管理工作效率低下的问题；其解决技术问题的技术方案包括分类系统、移动系统、推动系统以及控制系统集成的机械智能控制结构，来实现对图书归还分类管理的自助分类，该装置通过投放口接受归还的图书后，通过运输架内部的识别块对图书进行识别，针对不同类别的图书发出不同的信号控制不同的触头动作，并通过移动系统中的链轮结构的驱动作用带动运输架左右移动，实现不同的感应块与不同触头相接触，进而使相应的推动系统动作，通过推动系统实现将该图书推送进入不同的储存箱内，实现分类管理存放,并通过车架下部的转向驱动机构实现对图书的分类运输。

Description

图书馆循迹整理机器人

技术领域

本发明涉及图书管理设备技术领域，尤其涉及图书馆循迹整理机器人。

背景技术

随着现在科技的不断发展，图书已经成为同学们开阔视野，了解世界、社会的凭借，是我们的良师益友，它为我们实现了不出门便晓天下事的美谈。同时图书典藏和自助查询等工作目前已经可以借助网络信息化部分实现。

但是图书馆人流众多，图书管理人员需要将同学们归还的书籍再进一步分门别类，进行书籍的上下架摆放，而单凭人力来解决这一问题，是费事又费时的，尤其是近年来，随着大型图书馆的高速发展，在传统得到工作模式下，图书管理人员需要消耗大量的时间和精力对图书进行管理，这些上下架，搬运的工作都是单调而重复性的工作，在增加图书管理人员劳动强度的同时，其图书的管理效率也不高。

现在随着物联网技术以及智能自动化技术的普及，越来越多重复繁杂的工作都可以通过智能控制使用机器人完成，这对于繁杂的图书整理工作是很有应用前景的。

因此设计一种可以自助的进行归还书籍的归类以及将图书按类别运送至相应位置的设备是非常必要且可行的。

发明内容

本发明的目的在于提供图书馆循迹整理机器人，以解决现有技术中图书管理重复性作业的繁杂性，以及现有管理工作效率低下的问题。

其解决技术问题的技术方案包括分类系统、移动系统、推动系统以及控制系统，所述的分类系统包括水平放置的支撑板，所述的储存机构包括多个左右并排放置的储存箱，储存箱滑动安装在支撑板的上端面上，储存箱的后侧设有一个可在支撑板上左右滑动的运输架，运输架的后侧设有多个与储存箱一一对应的伸缩杆，所述的运输架为“回”字形的框架结构，运输架的上端面开设有投放口，运输架的右侧壁上设有识别块，运输架的后侧端面上设有数量与储存箱数量相同的触头，多个触头上下均匀间隔排列，所述的每个伸缩杆位置处均设有一个感应块，多个感应块距离支撑板的距离从右至左依次增高或者依次降低，且每个感应块均可与其中一个触头的高低位置相对应，形成每个不同的触头伸出后可与不同位置的感应块分别接触；所述的运输架内设有感应装置，所述的感应装置接收到不同的信号可控制不同的触头伸出；

所述的移动系统置于运输架的下部，运输架安装在移动系统上，触头伸出的同时移动系统启动会带动运输架移动；

所述的运输架移动至触头与感应块接触时，此时相对应的伸缩杆会接收信号进行推动动作，同时移动系统停止转动，待推动系统工作后，此时移动系统带动运输架反向移动复位。

本发明采用了分类系统、移动系统、推动系统以及控制系统集成的机械智能控制结构，来实现对图书归还分类管理的自助分类，具体的功能是该装置通过投放口接受归还的图书后，通过运输架内部的识别块对图书进行识别，针对不同类别的图书发出不同的信号控制不同的触头动作，进而不同的触头会伸出运输架的端面，并通过移动系统中的链轮结构的驱动作用带动运输架左右移动，实现不同的感应块与不同触头相接触，进而使相应的推动系统动作，通过推动系统实现将该图书推送进入不同的储存箱内，实现分类管理存放。

优选的，所述的储存箱为后侧和上侧开口的盒型结构，储存箱的内部设有可前后滑动的压板，所述的压板与储存箱的前侧壁之间连接有第一弹簧。

作为进一步优选，所述的储存箱的后侧底壁和左右两侧壁上均设有可伸缩的楔形块。

优选的，所述的运输架的左右两侧壁的前部分别设有一个可转动的挡板，所述的挡板通过挡板轴插装在运输架的侧壁上，挡板轴与运输架的侧壁之间连接有扭簧。

优选的，所述触头插装在运输架的后侧端面上，所述的触头与运输架之间连接有第二弹簧，运输架内部设有多个与触头一一对应的电磁感应装置，初始状态时，电磁感应装置会通过磁力吸引触头置于运输架内部，电磁感应装置接受信号后，电磁感应装置失电，触头在第二弹簧的作用下伸出。

优选的，所述的移动系统为链轮传动结构，所述的支撑板的左右两端分别设有一个链轮，链轮上设有链条，链条的上端与运输架的底板连接，链轮的转动通过控制系统控制。

优选的，所述的推动系统包括伸缩气缸以及伸缩杆，所述的伸缩杆的前端设有推板，所述的推板可在伸缩杆的作用下贯穿运输架。

优选的，所述的储存箱的前侧端面上设有拉环，所述的支撑板的上端面设有多个均布设置隔板，所述的储存箱分别置于两个相邻的隔板之间，储存箱的左右侧壁与隔板贴合布置。

优选的，所述的支撑板的前端设有置物区域，储存箱通过拉环向前侧拉出后，可置于置物区域内。

优选的，所述的支撑板的下部设有车架，车架的下部设有驱动装置，所述的驱动装置包括车轮，转向机构，驱动电机，所述的车架的左侧设有感应装置；通过下部的车架以及驱动装置与上部的集成装置的组合，可以很好的实现对图书的分类识别存放管理，并对应的将分类好的图书根据类别运送至不同的书架进行存放。

本发明至少具有以下优点：

1、集成度高，智能化动作，可以自助进行分类。

2、控制方便，分类管理以及下部的车架的驱动均可通过程序进行控制动作。

3、适应性广，通过控制模块输入不同的程序即可实现不同图书管理的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明主视图。

图2为本发明中感应块分布主视示意图。

图3为本发明俯视图。

图4为本发明图3中运输架部位局部示意图。

图5为本发明运输架主视示意图。

图6为本发明伸缩杆与运输架对应关系侧视图。

图7为本发明运输架上触头分布侧视图。

图8为本发明运输架和移动系统连接主视示意图。

图9为本发明储存箱结构侧视剖面图。

图10为本发明图1中储存箱内楔形块位置示意图。

具体实施方式

下面通过附图1-10对本发明做进一步阐述；

本发明提供了一种图书馆循迹整理机器人，包括分类系统、移动系统、推动系统以及控制系统，通过以上各个系统的组成，来实现对图书归还分类管理的自助分类；所述的分类系统包括水平放置的支撑板1，所述的支撑板1的上方滑动安装有多个左右并排放置的储存箱2，多个储存箱2用来储存经过分类识别后不同类别的图书；储存箱2的后侧设有一个可在支撑板1上左右滑动的运输架3，运输架3的后侧设有多个与储存储存箱2一一对应的伸缩杆4，所述的运输架3为“回”字形的框架结构，运输架3的上端面开设有投放口5，运输架3的右侧壁上设有识别块6，运输架3作为图书的中转机构，实现接收图书（通过投放口5）、识别图书（通过识别块6）、以及系统内转运图书（通过可左右滑动的机构），来实现对图书的收集分类归纳；运输架3的后侧端面上设有数量与储存箱2数量相同的触头7，多个触头7上下均匀间隔排列，所述的每个伸缩杆4位置处均设有一个感应块8，多个感应块8距离支撑板1的距离从右至左依次增高或者依次降低，且每个感应块8均可与其中一个触头7的高低位置相对应，形成每个不同的触头7伸出后可与不同位置的感应块8分别接触；运输架3上的触头7设计有多个，与储存箱2内进行图书的分类信息一一对应，不同类别的图书经过接收后，控制系统会控制不同的触头7动作，也即使上下不同排列位置的触头7单独动作，伸出运输架3的后端面，所述的运输架3内设有感应装置，所述的感应装置接收到不同的信号可控制不同的触头7伸出；此处的感应装置即为电磁感应装置；可以通过控制系统的通断电动作来控制触头7的状态；

所述的移动系统置于运输架3的下部，运输架3安装在移动系统上，触头7伸出的同时移动系统启动会带动运输架3移动；移动系统用来实现对运输架3的左右移动进行驱动；

所述的运输架3移动至触头7与感应块8接触时，此时相对应的伸缩杆4会接收信号进行推动动作，同时移动系统停止转动，待推动系统工作后，此时移动系统带动运输架3反向移动复位；感应块8与触头7为接触类触发开关，二者接触后会发出信号控制伸缩杆4进行一次推动动作，伸缩杆4的一次动作为伸出-缩回两个动作，同时该信号可以使移动系统停止转动，即运输架3停止滑动，伸缩杆4缩回后，控制系统会控制移动系统带动运输架3反向复位，此时完成一次图书的分类存放，图书被推动后会将图书推送进入与产生动作的伸缩杆4相对应的储存箱2内，也即是通过该装置实现对图书的预先分类存储，便于后续对图书向各个不同的书架进行放置。

本发明采用了分类系统、移动系统、推动系统以及控制系统集成的机械智能控制结构，来实现对图书归还分类管理的自助分类，具体的功能是该装置通过投放口5接受归还的图书后，通过运输架3内部的识别块6对图书进行识别，针对不同类别的图书发出不同的信号控制不同的触头7动作，进而不同的触头7会伸出运输架3的端面，并通过移动系统中的链轮结构的驱动作用带动运输架3左右移动，实现不同的感应块8与不同触头7相接触，进而使相应的推动系统动作，通过推动系统实现将该图书推送进入不同的储存箱2内，实现分类管理存放。

本发明中其中一个实施例未，所述的储存箱2为后侧和上侧开口的盒型结构盒型结构便于用来进行图书的存储，同时储存箱2的后侧开口是为了适应后侧推动系统将图书从后侧推送进入储存箱2内的设计，储存箱2的内部设有可前后滑动的压板9，所述的压板9与储存箱2的前侧壁之间连接有第一弹簧10，压板9和弹簧的设计可以很好的实现图书推送进入储存箱2后的固定，具体的是伸缩杆4推动图书向前移动与压板9接触后继续前移，使第一弹簧10被压缩，通过压板9可以使图书被夹持在推板和压板9之间移动，避免倾倒；同时所述的储存箱2的后侧底壁和左右两侧壁上均设有可伸缩的楔形块11，楔形块11的设计为了实现上述提到的储存箱2内对图书固定的效果，具体的是，楔形块11设计有三个，分别置于储存箱2的底板和左右两侧板上，楔形块11与储存箱2之间为弹性连接，且当图书从运输架3被推入储存箱2时，会首先与楔形块11接触，并通过楔形块11上的斜面推动楔形块11向储存箱2内移动，产生压缩，此时图书会越过楔形块11进入储存箱2内部，当伸缩杆4缩回时，此时楔形块11会在弹簧的作用下弹起，抵在图书的后侧，避免图书在第一弹簧10的作用下弹出储存箱2，实现图书在储存箱2内通过第一弹簧10和楔形块11夹紧固定的效果。

本发明为了保证图书良好的运输推送效果，在运输架3内设计了如下结构：所述的运输架3的左右两侧壁的前部分别设有一个可转动的挡板12，所述的挡板12通过挡板12轴插装在运输架3的侧壁上，挡板12轴与运输架3的侧壁之间连接有扭簧13；该处挡板12的设计是为了保证图书在运输架3内的固定，具体的是图书放置进入运输架3后，会在挡板12的作用下在运输架3内保持相对直立的状态，便于后续经过伸缩杆4的推送，同时设计挡板12和运输架3之间挡板12轴的扭簧13连接结构，也是为了更好的适应推送系统的动作，即当图书被推送时，受力作用下，图书会挤压挡板12转动，进而可以被送出运输架3，通过在扭簧13作用下保持竖向挡板12进行图书定位的效果以及在受力转动后实现运输架3打开效果，挡板12的设计有多重功效。

针对上述提到的触头7的动作产生，所述触头7插装在运输架3的后侧端面上，所述的触头7与运输架3之间连接有第二弹簧，运输架3内部设有多个与触头7一一对应的电磁感应装置，初始状态时，电磁感应装置会通过磁力吸引触头7置于运输架3内部，电磁感应装置接受信号后，电磁感应装置失电，触头7在第二弹簧的作用下伸出，通过电磁感应手段实现对触头7的控制，便于缩小控制结构的体积，同时便于控制，只需要控制电磁感应装置的通电和断电即可实现触头7的动作。

本发明中移动系统为链轮传动结构，用来实现对运输架3左右滑动的驱动，所述的支撑板1的左右两端分别设有一个链轮，链轮上设有链条，链条的上端与运输架3的底板连接，链轮的转动通过控制系统控制，链轮的传动在本发明中一共有两种不同状态的使用，第一是通过链轮转动带动运输架3向左侧移动，第二是通过链轮转动带动运输架3向右侧移动的复位；同时移动系统的启动有三种控制均可产生动作，第一是触头7的伸出时会启动移动系统向左侧移动，第二是触头7与感应块8接触后可实现移动系统的停止工作，第三是伸缩杆4缩回后会启动移动系统向右侧移动。

本发明中关于储存箱2在支撑板1上的安装设计如下：所述的储存箱2的前侧端面上设有拉环，所述的支撑板1的上端面设有多个均布设置隔板，所述的储存箱2分别置于两个相邻的隔板之间，储存箱2的左右侧壁与隔板贴合布置；所述的支撑板1的前端设有置物区域，储存箱2通过拉环向前侧拉出后，可置于置物区域内，支撑板1的面积大于储存箱2、运输架3、以及推送系统所占用的面积，在储存箱2的留有置物区域，用来实现对储存箱2拉出后的承载。

本发明中支撑板1的下部设有车架，车架的下部设有驱动装置，所述的驱动装置包括车轮，转向机构，驱动电机，所述的车架的左侧设有扫描装置；通过下部的车架以及驱动装置与上部的集成装置的组合，可以很好的实现对图书的分类识别存放管理，并对应的将分类好的图书根据类别运送至不同的书架进行存放；下部的车架及车轮，转向机构的设计等是为了实现分类后的图书进行向指定书架的运输，进行存放。

本发明在具体操作时工作流程如下:

1、归还人员通过运输架3上方的投放口5竖向放入图书；

2、图书在运输架3内经识别块6识别后，产生信后控制相应的触头7动作即伸出，同时移动系统带动运输架3向左侧移动；

3、运输架3移动过程中，伸出的触头7会与其相对应高度的感应块8接触；接触后移动系统停止，该处的推送系统启动，推动杆向前侧推送，贯穿运输架3；将图书推送进入相对应的储存箱2内；

4、伸缩杆4缩回，移动系统反向带动运输架3复位；

5、各个储存箱2收集到一定量的图书后，经过下方的车架和转向结构以及扫描装置的作用，下控制系统的作用下，根据储存箱2内已有图书的类别移动至需要归置的书架部位进行存放。

本发明中的储物箱的分类以及触头7的分类均可以通过控制系统内的程序进行控制更换，即一个装置可以根据不同的使用场所以及不同的使用区域进行不同类别的设定，同时储存箱2的设计也可以设计有一个无对应类别的分类，即当该图书不属于储存箱2内所有类别时，可以先将该图书暂时归置在该无对应类别的储存箱2内，进行后续处理。

本发明构思巧妙，整体结构紧凑，通过借阅人员可以自行归还的结构以及系统内部进行自动识别分类归纳的结构设计，保证了图书归还的效率，以及避免了需要人工搬运的劳累，只需要管理人员跟随设备运动的位置将相应类别的图书取下放置即可。

Claims (10)

1.图书馆循迹整理机器人，其特征在于，包括分类系统、移动系统、推动系统以及控制系统，所述的分类系统包括水平放置的支撑板（1），所述支撑板（1）的上端面滑动安装有多个左右并排放置的储存箱（2），储存箱（2）的后侧设有一个可在支撑板（1）上左右滑动的运输架（3），运输架（3）的后侧设有多个与储存箱（2）一一对应的伸缩杆（4），所述的运输架（3）为“回”字形的框架结构，运输架（3）的上端面开设有投放口（5），运输架（3）的右侧壁上设有识别块（6），运输架（3）的后侧端面上设有数量与储存箱（2）数量相同的触头（7），多个触头（7）上下均匀间隔排列，所述的每个伸缩杆（4）位置处均设有一个感应块（8），多个感应块（8）距离支撑板（1）的距离从右至左依次增高或者依次降低，且每个感应块（8）均可与其中一个触头（7）的高低位置相对应，形成每个不同的触头（7）伸出后可与不同位置的感应块（8）分别接触；

所述的移动系统置于运输架（3）的下部，运输架（3）安装在移动系统上，触头（7）伸出的同时移动系统启动会带动运输架（3）移动；

所述的运输架（3）移动至触头（7）与感应块（8）接触时，此时相对应的伸缩杆（4）会接收信号进行推动动作，同时移动系统停止转动，待推动系统工作后，此时移动系统带动运输架（3）反向移动复位。

2.根据权利要求1所述图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述的储存箱（2）为后侧和上侧开口的盒型结构，储存箱（2）的内部设有可前后滑动的压板（9），所述的压板（9）与储存箱（2）的前侧壁之间连接有第一弹簧（10）。

3.根据权利要求2所述图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述的储存箱（2）的后侧底壁和左右两侧壁上均设有可伸缩的楔形块（11）。

4.根据权利要求1所述图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述的运输架（3）的左右两侧壁的前部分别设有一个可转动的挡板（12），所述的挡板（12）通过挡板（12）轴插装在运输架（3）的侧壁上，挡板（12）轴与运输架（3）的侧壁之间连接有扭簧（13）。

5.根据权利要求1所述图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述触头（7）插装在运输架（3）的后侧端面上，所述的触头（7）与运输架（3）之间连接有第二弹簧，运输架（3）内部设有多个与触头（7）一一对应的电磁感应装置，初始状态时，电磁感应装置会通过磁力吸引触头（7）置于运输架（3）内部，电磁感应装置接受信号后，电磁感应装置失电，触头（7）在第二弹簧的作用下伸出。

6.根据权利要求1所述图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述的移动系统为链轮传动结构，所述的支撑板（1）的左右两端分别设有一个链轮，链轮上设有链条，链条的上端与运输架（3）的底板连接，链轮的转动通过控制系统控制。

7.根据权利要求1所述图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述的推动系统包括伸缩气缸以及伸缩杆（4），所述的伸缩杆（4）的前端设有推板，所述的推板可在伸缩杆（4）的作用下贯穿运输架（3）。

8.根据权利要求1所述图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述的储存箱（2）的前侧端面上设有拉环，所述的支撑板（1）的上端面设有多个均布设置隔板，所述的储存箱（2）分别置于两个相邻的隔板之间，储存箱（2）的左右侧壁与隔板贴合布置。

9.根据权利要求8所述图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述的支撑板（1）的前端设有置物区域，储存箱（2）通过拉环向前侧拉出后，可置于置物区域内。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的图书馆循迹整理机器人，其特征在于，所述的支撑板（1）的下部设有车架，车架的下部设有驱动装置，所述的驱动装置包括车轮，转向机构，驱动电机，所述的车架的左侧设有感应装置。

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