CN113371371A - 一种基于智能机械的图书管理系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于智能机械的图书管理系统，包括定位组件、磁吸器及图像识别组件和书夹组件，所述定位组件包括Z方向平行四边形伸缩结构、Y方向丝杆传动结构和X方向丝杆传动结构，所述Z方向平行四边形伸缩结构由液压装置驱动，所述Z方向平行四边形伸缩结构的上端与所述Y方向丝杆传动结构的动作端相接，所述Y方向丝杆传动结构的上部支座与X方向丝杆传动结构的动作端连接；所述Z方向平行四边形伸缩结构的下端安装所述磁吸器及图像识别组件，所述磁吸器与所述书夹组件吸合或脱离。本发明能够自动、准确对图书实现定位、取用、归位等操作，实现图书馆的整体智能、自动化。

Description

一种基于智能机械的图书管理系统
技术领域
本发明属于图书管理系统，涉及一种基于智能机械的图书管理系统。
背景技术
图书馆是人们获取知识的重要场所，但人们对于图书馆的分类知之甚少，对于陌生的图书馆人们会花大量的时间来了解图书馆的整体构造，才能了解自己所需要的图书，这会浪费读者大量时间，并使读者对图书馆的查找感到厌倦，同时，对于管理员来说，把图书归位是一件较为繁琐的事，由于图书馆需要为读者提供阅读空间，所以图书馆较为开阔，用体力将书归位是一件效率极低的工作，还有可能出错，而且图书馆通过信息技术能实时更新，但人对于图书馆的更新具有迟钝性。
发明内容
为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种基于智能机械的图书管理系统，能够自动、准确对图书实现定位、取用、归位等操作，实现图书馆的整体智能、自动化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于智能机械的图书管理系统，包括定位组件、磁吸器及图像识别组件和书夹组件，所述定位组件包括Z方向平行四边形伸缩结构、Y方向丝杆传动结构和X方向丝杆传动结构，所述Z方向平行四边形伸缩结构由液压装置驱动，所述Z方向平行四边形伸缩结构的上端与所述Y方向丝杆传动结构的动作端相接，所述Y方向丝杆传动结构的上部支座与X方向丝杆传动结构的动作端连接；所述Z方向平行四边形伸缩结构的下端安装所述磁吸器及图像识别组件，所述磁吸器与所述书夹组件吸合或脱离。
进一步，所述书夹组件包括书夹底座、书夹后盖、书夹长杆、书夹滑块和弹簧，所述书夹后盖设有供书侧边放入的竖向凹槽，所述竖向凹槽的单侧设有开口，所述书夹底座呈斜U形，所述书夹底座的顶部和底部上端分别与书夹后盖的顶面和底面中部固定连接，所述书夹底座的下端用于阻挡书向下运动，书夹后盖的顶面和底面上部分别固定一根书夹长杆的外端，所述书夹长杆的内端与弹簧的内端固定，所述弹簧的外端与书夹滑块连接，所述书夹滑块可左右滑动地套装在所述书夹长杆上；上下两个书夹滑块之间固定连接。
再进一步，所述书夹后盖的侧面设有向上翻的一片铁页，所述磁吸器的工作面呈外凸条状，所述一页铁片搁置在所述外凸条状的顶面上。
更进一步，所述X方向丝杆传动结构中，X方向伺服电机的输出轴与X方向丝杆连接，所述X方向丝杆上套装X方向丝杆螺母，所述X方向丝杆的下方两边各有一根X方向光杆，光杆上的X方向滑块与X方向丝杆螺母紧固连接；所述X方向丝杆螺母与所述Y方向丝杆传动结构的上部支座连接。
所述X方向丝杆传动结构有两组，分布在书架的左右两侧，每组X方向丝杆传动结构的X方向丝杆螺母分别与所述Y方向丝杆传动结构两端的上部支座连接。
更进一步，所述Y方向丝杆传动结构中，Y方向伺服电机的输出轴与Y方向丝杆连接，所述Y方向丝杆上套装Y方向丝杆螺母，Y方向丝杆的下方两边各有一根Y方向光杆，光杆上的Y方向滑块与Y方向丝杆螺母紧固连接，所述Y方向丝杆螺母与所述Z方向平行四边形伸缩结构的上端连接。
所述Z方向平行四边形伸缩结构的下端连接磁吸器，所述磁吸器为电磁力控制的磁吸器，所述磁吸器的下部安装图像识别器。
所述书夹底座与书夹滑盖与书籍接触的部分均带有橡胶垫。
本发明中，在取书时，通过摄像头，通过机械传动机构靠近目标书籍后磁吸器通电后电磁铁产生吸力，吸附书夹的书夹后盖，再通过机械传动结构运动到指定位置，断电失去吸力，读者可取书；放书时则是逆向过程，从指定地点吸附带有图书的书夹，通过机械传动到达书夹的图书位置放好图书。
本发明的有益效果主要表现在：
1、通过数据库与机械装置的结合运用能够智能化地满足人类的需求，能够自动化地实现图书的取出、运送、归架；并实时更新图书馆的数据。
2、通过丝杆与平行四边形机械以及图像识别系统的结合运用，够精确找书、还书。
3、通过电磁吸合书夹的方式来拿取书籍，方便的同时又保护了书籍。
附图说明
图1为基于智能机械的图书管理系统的结构示意图。
图2为定位组件的结构示意图。
图3为书夹组件的结构示意图。
图中：1、书架；2、书夹组件；3、磁吸器及图像识别系统；4、Z方向平行四边形伸缩结构；5、Y方向丝杆传动结构；6、X方向丝杆传动结构；7、图像识别器；8、磁吸器；9、平行四边形伸缩结构；10、Y方向滑块；11、Y方向丝杆螺母；12、Y方向丝杆；13、Y方向光杆；14、X方向伺服电机；15、Y方向伺服电机；16、X方向滑块；17、X方向丝杆螺母；18、X方向光杆；19、X方向丝杆；20、书夹底座；21、铆钉；22、书夹后盖；23、书夹长杆；24、书夹滑盖；25、弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图3，一种基于智能机械的图书管理系统，包括定位组件、磁吸器及图像识别组件3和书夹组件2，所述定位组件包括Z方向平行四边形伸缩结构4、Y方向丝杆传动结构5和X方向丝杆传动结构6，所述Z方向平行四边形伸缩结构4由液压装置驱动，所述Z方向平行四边形伸缩结构4的上端与所述Y方向丝杆传动结构5的动作端相接，所述Y方向丝杆传动结构5的上部支座与X方向丝杆传动结构6的动作端连接；所述Z方向平行四边形伸缩结构4的下端安装所述磁吸器及图像识别组件3，所述磁吸器与所述书夹组件2吸合或脱离。
取书时，读者通过应用软件查找所需要的书籍，图书管理系统通过对数据库里图书数据的调用得知书是否在书架上，若否，则回应读者书已借出，若还在图书馆内，则查询图书的具体位置，通过定位组件取得图书。
定位组件的实现结构参见图2；取书时，X方向伺服电机14运行带动X方向丝杆19转动，从而使X方向丝杆螺母17可以在X方向上来回移动，为保证运动传递的平稳性，X方向丝杆19的下方两边各有一根X方向光杆18，光杆上的X方向滑块16与X方向丝杆螺母17紧固连接，同时像这样的由一根丝杆和2根光杆组成的X方向丝杆传动结构有2组，分布在书架1的左右两侧，保证了X方向的传动的平稳性与精确性。
在X方向到达指定书架的同时，Y方向也在向指定的方向移动，Y方向伺服电机受控转动，带动Y方向丝杆12转动，使Y方向丝杆螺母11能够在Y方向丝杆12上来回移动，为保证运动传递的平稳性，Y方向丝杆12的下方两边各有一根Y方向光杆13，光杆上的Y方向滑块10与Y方向丝杆螺母11紧固连接，从而保证了运动传递的平稳性。
当X方向与Y方向都运动到指定位置时，Z方向的Z方向平行四边形伸缩结构4开始工作，该机械结构由液压装置驱动，能够精确的到达所需要的Z高度。
书夹组件2参见图3，包括书夹底座20、铆钉21、书夹后盖22、书夹长杆23、书夹滑盖24和弹簧25，书夹底座20通过铆钉21与书夹后盖22固定连接，书夹后盖2)的背后有翻上来的一片铁页，当磁吸器牢牢吸附在铁页以下的书夹后盖22背部时，铁页搁置在磁吸器顶部，从而使整个书夹固定在磁吸器(8)上的力全由磁力产生的摩擦力提供，使书籍运送时更加安全可靠，书夹后盖22上部与书夹长杆23相连接，书夹长杆23在连接书夹后盖22与书夹滑盖2)的同时也夹住了书籍，与书夹底座一起作用使书籍能直立在书夹中，书夹滑盖24同过弹簧25的作用使其紧贴在书脊上，从而约束了书籍，书夹底座20与书夹滑盖24与书籍接触的部分均带有橡胶垫，用以防止损伤书籍。
在到达指定位置的后，磁吸器及图像识别系统3开始工作，首先，图像识别器工作，识别书夹后盖22上的条形码，反馈微调Z方向平行四边形伸缩结构4、Y方向丝杆传动结构5和X方向丝杆传动结构，6使其消除取书时的位置误差，当磁吸器8与图书接触时，使其电磁铁通电使磁吸器8产生磁力，从而使书夹后盖22与磁吸器8牢牢吸附在一起。
在找到并获取图书之后，磁吸器8持续工作，Z方向平行四边形伸缩结构4、Y方向丝杆传动结构5和X方向丝杆传动结构6再次工作时其运送到指定位置，磁吸器8断电，读者可从书夹组件2中取到书籍。
书籍归架的实施方式，参考上面的取书过程，书籍归架其实是以上过程的逆过程，首先，读者将书籍连同书夹放在指定位置，系统通过访问数据库可得知应将书籍摆放到何处，当磁吸器8与图书接触时，磁吸器8通电，Z方向平行四边形伸缩结构4、Y方向丝杆传动结构5和X方向丝杆传动结构6再次工作时其运送到图书所放位置，将图书放在书架上，磁吸器8断电，移动X、Y、Z 3个方向的传动机构使其处于合适位置，以便于下次服务。
本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本发明的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本发明构思所能想到的等同技术手段。

Claims (8)

1.一种基于智能机械的图书管理系统，其特征在于，包括定位组件、磁吸器及图像识别组件和书夹组件，所述定位组件包括Z方向平行四边形伸缩结构、Y方向丝杆传动结构和X方向丝杆传动结构，所述Z方向平行四边形伸缩结构由液压装置驱动，所述Z方向平行四边形伸缩结构的上端与所述Y方向丝杆传动结构的动作端相接，所述Y方向丝杆传动结构的上部支座与X方向丝杆传动结构的动作端连接；所述Z方向平行四边形伸缩结构的下端安装所述磁吸器及图像识别组件，所述磁吸器与所述书夹组件吸合或脱离。
2.如权利要求1所述的一种基于智能机械的图书管理系统，其特征在于，所述书夹组件包括书夹底座、书夹后盖、书夹长杆、书夹滑块和弹簧，所述书夹后盖设有供书侧边放入的竖向凹槽，所述竖向凹槽的单侧设有开口，所述书夹底座呈斜U形，所述书夹底座的顶部和底部上端分别与书夹后盖的顶面和底面中部固定连接，所述书夹底座的下端用于阻挡书向下运动，书夹后盖的顶面和底面上部分别固定一根书夹长杆的外端，所述书夹长杆的内端与弹簧的内端固定，所述弹簧的外端与书夹滑块连接，所述书夹滑块可左右滑动地套装在所述书夹长杆上；上下两个书夹滑块之间固定连接。
3.如权利要求2所述的一种基于智能机械的图书管理系统，其特征在于，所述书夹后盖的侧面设有向上翻的一片铁页，所述磁吸器的工作面呈外凸条状，所述一页铁片搁置在所述外凸条状的顶面上。
4.如权利要求1～3之一所述的一种基于智能机械的图书管理系统，其特征在于，所述X方向丝杆传动结构中，X方向伺服电机的输出轴与X方向丝杆连接，所述X方向丝杆上套装X方向丝杆螺母，所述X方向丝杆的下方两边各有一根X方向光杆，光杆上的X方向滑块与X方向丝杆螺母紧固连接；所述X方向丝杆螺母与所述Y方向丝杆传动结构的上部支座连接。
5.如权利要求4所述的一种基于智能机械的图书管理系统，其特征在于，所述X方向丝杆传动结构有两组，分布在书架的左右两侧，每组X方向丝杆传动结构的X方向丝杆螺母分别与所述Y方向丝杆传动结构两端的上部支座连接。
6.如权利要求1～3之一所述的一种基于智能机械的图书管理系统，其特征在于，所述Y方向丝杆传动结构中，Y方向伺服电机的输出轴与Y方向丝杆连接，所述Y方向丝杆上套装Y方向丝杆螺母，Y方向丝杆的下方两边各有一根Y方向光杆，光杆上的Y方向滑块与Y方向丝杆螺母紧固连接，所述Y方向丝杆螺母与所述Z方向平行四边形伸缩结构的上端连接。
7.如权利要求1～3之一所述的一种基于智能机械的图书管理系统，其特征在于，所述Z方向平行四边形伸缩结构的下端连接磁吸器，所述磁吸器为电磁力控制的磁吸器，所述磁吸器的下部安装图像识别器。
8.如权利要求2或3所述的一种基于智能机械的图书管理系统，其特征在于，所述书夹底座与书夹滑盖与书籍接触的部分均带有橡胶垫。
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