CN116713967A - 一种书籍智能存取小车及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种书籍智能存取小车及使用方法，包括地面移动装置，地面移动装置底部设有多个滚轮，滚轮用于在底面行进，多个滚轮由独立动力驱动，滚轮上方设有底盘，底盘的一侧设有存取装置，底盘另一侧设有平移装置，存取装置与平移装置设有识别装置，平移装置的上方活动连接有夹取装置，夹取装置的顶端设有机械夹爪，机械夹爪的前端设有吸盘，机械夹爪的前端还设有图像识别装置，解决了不方便拿到高层书籍和需要花费大量的时间去寻找书籍位置的问题。

Description

一种书籍智能存取小车及使用方法

技术领域

本发明涉及书籍智能存取领域，尤其是涉及一种书籍智能存取小车及使用方法。

背景技术

目前，大多数图书馆都采用现代信息技术(如条码技术、RFID技术)实现图书的自动识别、数据库管理，大大方便了图书的借阅和归还，实现图书的信息化管理。但是，随着每天图书借阅量的大幅增加，图书的归类和上架需要花费大量的人力，这将导致劳动效率低下，劳动强度增大，还可能出现图书上架错误。利用自动化技术实现图书的自动上、下架，对于封闭型图书馆的图书借阅有很大的帮助。

不少高校图书馆的地方较大，图书馆中的书籍虽然被进行了分类存放，但是由于书籍数量庞大，图书管理员或学生想要得到目标书籍，必然会花费大量的时间去寻找书籍的位置，还可能存在不方便拿到高层书籍的现象。

而且，图书架上的书籍排列有序，互相之间紧挨，取书时极为不便，若采用粗暴的夹取方式，极易将待取书籍的两侧书造成一定的损坏，为此，本发明提出了一种书籍智能存取。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种书籍智能存取小车及使用方法，解决了不方便拿到高层书籍和需要花费大量的时间去寻找书籍位置的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种书籍智能存取小车，包括地面移动装置，地面移动装置底部设有多个滚轮，滚轮用于在底面行进，多个滚轮由独立动力驱动，滚轮上方设有底盘，底盘的一侧设有存取装置，底盘另一侧设有平移装置，存取装置与平移装置设有识别装置，平移装置的上方活动连接有夹取装置，夹取装置的顶端设有机械夹爪，机械夹爪的前端设有吸盘，机械夹爪的前端还设有图像识别装置。

优选方案中，所述机械夹爪的尾端设有齿轮箱，齿轮箱一侧与机械臂转动连接，另一侧设有连接筒，连接筒前端设有夹爪座，夹爪座呈Y形在左右两侧对称设有夹爪摆臂；

夹爪摆臂的顶端活动设有夹板，夹爪摆臂的顶端外侧还设有拉簧板，夹板与拉簧板之间设有拉簧；

优选方案中，所述连接筒为空心圆柱，连接筒内部同轴设有可活动的丝杆拉块，连接筒圆周两侧设有滑槽，丝杆拉块朝向夹爪座的一侧设有空心导杆，丝杆拉块的圆周两侧设有进气座；

进气座内部空腔与空心导杆相通，空心导杆前端与吸盘连接，进气座在滑槽中前后滑动，丝杆拉块的圆心有夹爪丝杆穿过，夹爪丝杆一端与夹爪座转动连接，另一端设有锥齿轮。

优选方案中，所述空心导杆靠近吸盘的一侧固设有连接板，连接板与夹爪摆臂的尾端之间通过连杆活动连接。

优选方案中，所述多个滚轮为麦克纳姆轮，用于小车原地转向。

优选方案中，所述平移装置呈口字形，四周设有安装立板，安装立板其中一侧设有前移动力，前移动力的左右两侧设有前移丝杆和前移导杆，两侧前移丝杆的一端均与前移动力连接；

两侧前移丝杆其中一侧设有横移动力，相对的另一侧设有无动力滑块，横移动力与无动力滑块之间设有横移丝杆和多个横移导杆，丝杆座在横移导杆上横移滑动；

丝杆座上方设有机械臂，机械臂前端与机械夹爪连接。

优选方案中，所述安装立板的两侧设有前移导槽，横移丝杆和横移导杆穿过前移导槽，横移导杆与前移导槽之间还设有滑套，滑套在前移导槽中滚动。

优选方案中，所述存取装置设有多个完全贯穿的存储格，存储格靠近车外的一侧设有可翻转的门板，存取装置的底部设有电气格，电气格中设有电箱和气泵；

门板与存取装置之间设有卷簧，卷簧用于将门板处于关闭状态。

采用上述书籍智能存取小车的使用方法，该方法包括：

S1、查询书籍对应编码；

S2、将编码编入小车系统中，并设定对应存储格，发放编码币；

S3、小车根据地面标识找到书籍对应书架并对书籍编码进行扫描，确认无误；

S4、小车驱动夹取装置，先通过吸盘将物品拉出一定距离，再收缩夹爪将物品夹住并取出；

S5、根据预先设定的编码，将书籍放入对应存储格；

S6、重复执行S4，若发现编码错误反馈至服务台，管理员决定执行下一编码或者重设本编码；

S7、完成所有预设的编码之后返回至服务台，需取书的人员可以通过编码币，投币打开门板取出对应存储格中的书籍。

本发明提供了一种书籍智能存取小车及使用方法，具有以下有益效果：

1. 本发明提供了一种书籍智能存取小车通过编码、自动化系统和机械臂可以实现自动化的书籍存取流程，节省了寻找书籍的时间，大大降低了大型图书馆之类的场所的人员劳动强度；

2. 本发明提供了一种书籍智能存取小车设有机械臂，更利于存取较高位置的书籍，提高了书籍的存取效率，更加便于书籍管理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明智能小车整体轴侧图；

图2是本发明平移装置轴侧图；

图3是本发明机械夹爪局部视图；

图4是本发明机械夹爪轴侧图；

图5是本发明机械夹爪剖视图；

图6是本发明存取装置轴侧图；

图7是本发明存取装置另一侧图；

图8是本发明智能小车停靠站轴侧图。

图中：平移装置1；安装立板101；前移丝杆102；前移导杆103；无动力滑块104；前移动力105；滑套106；前移导槽107；丝杆座108；横移导杆109；横移丝杆110；横移动力111；夹取装置2；机械夹爪201；吸盘2011；空心导杆2012；连接板2013；连杆2014；夹板2015；拉簧2016；拉簧板2017；夹爪摆臂2018；夹爪座2019；丝杆拉块2020；进气座2021；滑槽2022；齿轮箱2023；连接筒2024；锥齿轮2025；夹爪丝杆2026；机械臂202；地面移动装置3；滚轮301；底盘302；识别装置4；存取装置5；门板501；投币口502；电箱503；气泵504；存储格505；停靠站6。

具体实施方式

实施例1：

如图1-5所示，一种书籍智能存取小车，包括地面移动装置3，地面移动装置3底部设有多个滚轮301，滚轮301用于在底面行进，多个滚轮301由独立动力驱动，滚轮301上方设有底盘302，底盘302的一侧设有存取装置5，底盘302另一侧设有平移装置1，存取装置5与平移装置1设有识别装置4，平移装置1的上方活动连接有夹取装置2，夹取装置2的顶端设有机械夹爪201，机械夹爪201的前端设有吸盘2011，机械夹爪201的前端还设有图像识别装置。

优选方案如图3-5中，所述机械夹爪201的尾端设有齿轮箱2023，齿轮箱2023一侧与机械臂202转动连接，另一侧设有连接筒2024，连接筒2024前端设有夹爪座2019，夹爪座2019呈Y形在左右两侧对称设有夹爪摆臂2018；

夹爪摆臂2018的顶端活动设有夹板2015，夹爪摆臂2018的顶端外侧还设有拉簧板2017，夹板2015与拉簧板2017之间设有拉簧2016；

优选方案如图3-5中，所述连接筒2024为空心圆柱，连接筒2024内部同轴设有可活动的丝杆拉块2020，连接筒2024圆周两侧设有滑槽2022，丝杆拉块2020朝向夹爪座2019的一侧设有空心导杆2012，丝杆拉块2020的圆周两侧设有进气座2021；

进气座2021内部空腔与空心导杆2012相通，空心导杆2012前端与吸盘2011连接，进气座2021在滑槽2022中前后滑动，丝杆拉块2020的圆心有夹爪丝杆2026穿过，夹爪丝杆2026一端与夹爪座2019转动连接，另一端设有锥齿轮2025。

优选方案如图3-5中，所述空心导杆2012靠近吸盘2011的一侧固设有连接板2013，连接板2013与夹爪摆臂2018的尾端之间通过连杆2014活动连接。

优选方案如图1-2中，所述多个滚轮301为麦克纳姆轮，用于小车原地转向。

优选方案中，所述平移装置1呈口字形，四周设有安装立板101，安装立板101其中一侧设有前移动力105，前移动力105的左右两侧设有前移丝杆102和前移导杆103，两侧前移丝杆102的一端均与前移动力105连接；

两侧前移丝杆102其中一侧设有横移动力111，相对的另一侧设有无动力滑块104，横移动力111与无动力滑块104之间设有横移丝杆110和多个横移导杆109，丝杆座108在横移导杆109上横移滑动；

丝杆座108上方设有机械臂202，机械臂202前端与机械夹爪201连接。

优选方案如图1-2中，所述安装立板101的两侧设有前移导槽107，横移丝杆110和横移导杆109穿过前移导槽107，横移导杆109与前移导槽107之间还设有滑套106，滑套106在前移导槽107中滚动。

优选方案如图1、2、6、7中，所述存取装置5设有多个完全贯穿的存储格505，存储格505靠近车外的一侧设有可翻转的门板501，存取装置5的底部设有电气格，电气格中设有电箱503和气泵504；

门板501与存取装置5之间设有卷簧，卷簧用于将门板501处于关闭状态。

书籍智能存取小车的整个流程为：

S1、将图书馆中的所有书籍和书架进行编码形成数据库，在地板设置可以给小车识别的地标线，外来借阅人员告诉书籍管理员，管理员在服务台对书籍进行查询并调用其对应编码；

S2、将系统中的调用的编码编入小车系统中，将编码对应写入小车系统，对应存储格，按照借阅人员借阅书籍的编码发放编码币，；

S3、小车根据地面标识找到对应书架上的书籍，并对书籍侧面的编码进行扫描，识别编码中的信息；

S4、确认编码信息无误后，小车驱动夹取装置2，先启动夹爪动力转动夹爪丝杆2026，使丝杆拉块2020向前推进，前端空心导杆2012带动连接板2013拉动拉杆2014使夹爪摆臂摆动，前端夹板张开，启动气泵之后通过其前端的吸盘将物品拉出一定距离，再驱动丝杆拉块向后运动，前端夹板合并将物品夹住并取出，夹板与书籍的贴合面设有防滑材料；

S5、根据预先设定的编码，机械臂逐一将书籍放入对应存储格；

S6、重复执行S4，若发现编码错误或者书籍位置空缺时第一时间反馈至服务台，服务台决定执行下一编码或者重设本编码；

S7、完成所有预设的编码之后返回至服务台，借阅人员可以通过编码币，将编码币投入存储装置中，投币后，门板501前端的强磁铁与存取装置5之间失去磁性，借阅人员可以打开门板取出自己编码币对应存储格505中的书籍。

结合实施例1进一步说明，如图8所示结构，图书馆可以设置每一辆书籍智能小车对应的停靠站6，更加便于借阅人员找到自己对应的书籍，停靠站可适当进行封闭，防止其他借阅人员从机械臂方向随便取书，避免不必要的事故和损失。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种书籍智能存取小车，其特征是：包括地面移动装置（3），地面移动装置（3）底部设有多个滚轮（301），滚轮（301）用于在底面行进，多个滚轮（301）由独立动力驱动，滚轮（301）上方设有底盘（302），底盘（302）的一侧设有存取装置（5），底盘（302）另一侧设有平移装置（1），存取装置（5）与平移装置（1）设有识别装置（4），平移装置（1）的上方活动连接有夹取装置（2），夹取装置（2）的顶端设有机械夹爪（201），机械夹爪（201）的前端设有吸盘（2011），机械夹爪（201）的前端还设有图像识别装置。

2.根据权利要求1所述一种书籍智能存取小车，其特征是：所述机械夹爪（201）的尾端设有齿轮箱（2023），齿轮箱（2023）一侧与机械臂（202）转动连接，另一侧设有连接筒（2024），连接筒（2024）前端设有夹爪座（2019），夹爪座（2019）呈Y形在左右两侧对称设有夹爪摆臂（2018）；

夹爪摆臂（2018）的顶端活动设有夹板（2015），夹爪摆臂（2018）的顶端外侧还设有拉簧板（2017），夹板（2015）与拉簧板（2017）之间设有拉簧（2016）。

3.根据权利要求2所述一种书籍智能存取小车，其特征是：所述连接筒（2024）为空心圆柱，连接筒（2024）内部同轴设有可活动的丝杆拉块（2020），连接筒（2024）圆周两侧设有滑槽（2022），丝杆拉块（2020）朝向夹爪座（2019）的一侧设有空心导杆（2012），丝杆拉块（2020）的圆周两侧设有进气座（2021）；

进气座（2021）内部空腔与空心导杆（2012）相通，空心导杆（2012）前端与吸盘（2011）连接，进气座（2021）在滑槽（2022）中前后滑动，丝杆拉块（2020）的圆心有夹爪丝杆（2026）穿过，夹爪丝杆（2026）一端与夹爪座（2019）转动连接，另一端设有锥齿轮（2025）。

4.根据权利要求3所述一种书籍智能存取小车，其特征是：所述空心导杆（2012）靠近吸盘（2011）的一侧固设有连接板（2013），连接板（2013）与夹爪摆臂（2018）的尾端之间通过连杆（2014）活动连接。

5.根据权利要求1所述一种书籍智能存取小车，其特征是：所述多个滚轮（301）为麦克纳姆轮，用于小车原地转向。

6.根据权利要求1所述一种书籍智能存取小车，其特征是：所述平移装置（1）呈口字形，四周设有安装立板（101），安装立板（101）其中一侧设有前移动力（105），前移动力（105）的左右两侧设有前移丝杆（102）和前移导杆（103），两侧前移丝杆（102）的一端均与前移动力（105）连接；

两侧前移丝杆（102）其中一侧设有横移动力（111），相对的另一侧设有无动力滑块（104），横移动力（111）与无动力滑块（104）之间设有横移丝杆（110）和多个横移导杆（109），丝杆座（108）在横移导杆（109）上横移滑动；

丝杆座（108）上方设有机械臂（202），机械臂（202）前端与机械夹爪（201）连接。

7.根据权利要求6所述一种书籍智能存取小车，其特征是：所述安装立板（101）的两侧设有前移导槽（107），横移丝杆（110）和横移导杆（109）穿过前移导槽（107），横移导杆（109）与前移导槽（107）之间还设有滑套（106），滑套（106）在前移导槽（107）中滚动。

8.根据权利要求1所述一种书籍智能存取小车，其特征是：所述存取装置（5）设有多个完全贯穿的存储格（505），存储格（505）靠近车外的一侧设有可翻转的门板（501），存取装置（5）的底部设有电气格，电气格中设有电箱（503）和气泵（504）；

门板（501）与存取装置（5）之间设有卷簧，卷簧用于将门板（501）处于关闭状态。

9.根据权利要求1-8任一项所述书籍智能存取小车的使用方法，其特征是：该方法包括：

S1、查询书籍对应编码；

S2、将编码编入小车系统中，并设定对应存储格（505），发放编码币；

S3、小车根据地面标识找到书籍对应书架并对书籍编码进行扫描，确认无误；

S4、小车驱动夹取装置（2），先通过吸盘将物品拉出一定距离，再收缩夹爪将物品夹住并取出；

S5、根据预先设定的编码，将书籍放入对应存储格（505）；

S6、重复执行S4，若发现编码错误反馈至服务台，管理员决定执行下一编码或者重设本编码；

S7、完成所有预设的编码之后返回至服务台，需取书的人员可以通过编码币，投币打开门板（501）取出对应存储格（505）中的书籍。