CN118047167A - 采用电推结构还书的移动还书箱、还书系统和还书方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种采用电推结构还书的移动还书箱、还书系统和还书方法，涉及智能还书系统领域，包括控制装置、图书放置结构、图书识别装置、光电检测装置和还书电推结构；光电检测装置对图书放置结构上的待还图书进行图书在位检测；图书识别装置进行信息识别，确定待还图书的图书信息；控制装置用于向还书电推结构发送还书控制指令；还书电推结构用于在移动还书箱移动至与待还图书匹配的目标书架时，响应还书控制指令，将与目标书架匹配的待还图书推出。本申请还书电推结构将待还图书推出进行待还图书的分拣，无需人工从还书箱中的大量图书中进行翻找，减轻了人工还书的繁琐程度，提升了还书时图书分拣的效率和还书的效率。

Description

采用电推结构还书的移动还书箱、还书系统和还书方法

技术领域

本申请涉及智能还书系统领域，尤其是涉及一种采用电推结构还书的移动还书箱、还书系统和还书方法。

背景技术

为方便读者还书，一些图书馆会在设置移动还书箱方便读者还书，以供读者可以在任何时间进行还书操作。相关技术中，通常在图书馆设置一个还书箱，还书者将需要还的书籍放置在该还书箱内，由图书馆管理人员定期检查，并将还书箱内的图书进行还书上架。然而这种方式大部分还书工作仍然依赖人工，当还书量较多时，图书馆管理人员的还书工作也会相应繁琐，且还书效率较低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种采用电推结构还书的移动还书箱、还书系统和还书方法，以缓解了现有技术中需要图书管理人员针对还书箱中的书籍进行还书上架所导致的还书工作繁琐且还书效率较低的技术问题。

第一方面，本发明提供一种采用电推结构还书的移动还书箱，包括：控制装置、图书放置结构、图书识别装置、光电检测装置和还书电推结构；其中，

图书放置结构用于放置待还图书；

光电检测装置用于对图书放置结构上的待还图书进行图书在位检测；

图书识别装置用于对在位的待还图书进行信息识别，确定待还图书的图书信息；

控制装置用于向还书电推结构发送还书控制指令；

还书电推结构用于在移动还书箱移动至与待还图书匹配的目标书架时，响应还书控制指令，将与目标书架匹配的待还图书推出，以便对移动还书箱中的待还图书进行自动分拣还书。

在可选的实施方式中，还书电推结构包括：电推杆控制装置、图书推出结构、电动推杆固定架和电动推杆和托板；其中，

电推杆控制装置安装于图书放置结构的下部结构，电推杆控制装置用于接收控制装置发送的还书控制命令，以对电动推杆进行伸缩控制；

图书推出结构与电动推杆的伸缩杆配合安装，用于将对应位置的待还图书推出；

电动推杆固定架包括立板和焊接在立板的电动推杆固定件，电动推杆固定件两个一组，通过螺丝固定电动推杆，电动推杆固定架通过螺丝固定于图书放置结构的上部结构；

托板上表面呈倾斜状态。

在可选的实施方式中，托板底部焊接螺母用于固定光电检测装置；在托板上设置多个光电传感器透窗，透窗位置用于配合光电检测装置上焊接的光电传感器。

在可选的实施方式中，控制装置还用于：

在属于第一目标书架的待还图书还书上架完毕后，当确定移动还书箱移动至第二目标书架时，将第一目标书架推出的电推杆复位，并向电推杆控制装置发出与第二目标书架对应的电推杆的推出指令。

在可选的实施方式中，托板对应放书外侧的边缘安装有指示灯安装板，指示灯安装板上设置多个指示灯安装孔，每个指示灯安装孔与图书推出结构对应设置，指示灯安装孔用于安装还书状态指示灯；

还书状态指示灯用于当还书电推结构将待还图书推出时，开启指示灯提醒状态。

在可选的实施方式中，还书电推结构包括两个；两个还书电推结构采用背对连接设置。

在可选的实施方式中，还包括：还书交互屏；

还书交互屏用于响应立即还书的触控按钮，向控制装置发送立即还书指令。

在可选的实施方式中，还书交互屏还用于：

显示待还图书的图书信息。

第二方面，本发明提供一种采用电推结构还书的移动还书系统，系统包括前述实施方式任一项的移动还书箱，还包括与移动还书箱通信连接的云端图书管理系统、托运移动还书箱的还书机器人以及目标书架。

第三方面，本发明提供一种采用电推结构还书的移动还书方法，应用于前述实施方式任一项的移动还书箱，方法包括：

图书放置结构放置待还图书；

通过光电检测装置对图书放置结构上的待还图书进行图书在位检测；

通过图书识别装置对在位的待还图书进行信息识别，确定待还图书的图书信息；

通过控制装置向还书电推结构发送还书控制指令；

通过还书电推结构在移动还书箱移动至与待还图书匹配的目标书架时，响应还书控制指令，将与目标书架匹配的待还图书推出，以便对移动还书箱中的待还图书进行自动分拣还书。

本申请提供的采用电推结构还书的移动还书箱、还书系统和还书方法，具有以下有益效果：

当还书者将待还图书放置于图书放置结构后，通过光电检测装置进行在位检测，从而便于该移动还书箱获知已在对应位置放置待还图书，进而图书识别装置对该待还图书进行信息识别，以获取待还图书对应的书籍名称、出版社、作者等图书信息。当获取到图书信息并确认该移动还书箱开始进行自动还书时，在移动还书箱移动至与待还图书匹配的目标书架时，通过控制装置控制还书电推结构将待还图书推出，以便自动进行待还图书的分拣，挑出需要还至目标书架的图书，从而无需人工从还书箱中的大量图书中进行翻找，减轻了人工还书的繁琐程度，提升了还书时图书分拣的效率，进而提升了还书的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的一种采用电推结构还书的移动还书箱的结构图；

图2为本申请实施例提供的一种移动还书箱的整体结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种智能还书箱上部结构拆解图；

图4为本申请实施例提供的一种移动还书箱下部结构图；

图5为本申请实施例提供的一种移动还书箱电气控制框图；

图6为本申请实施例提供的一种还书电推结构的结构图；

图7为本申请实施例提供的一种电动推杆固定架的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种托板示意图；

图9（a）为本申请实施例提供的一种电推杆控制板的原理图；

图9（b）为本申请实施例提供的一种电推杆控制板的原理图；

图10为本申请实施例提供的一种Android控制板的控制程序流程图；

图11为本申请实施例提供的一种电推杆控制板控制流程图；

图12为本申请实施例提供的一种采用电推结构还书的移动还书系统的结构图；

图13为本申请实施例提供的一种采用电推结构还书的移动还书方法的流程图。

图标：1-上部结构架；2亚克力天线固定架；3-待还图书；4-天线；5-状态指示灯板；6-圆角连接件；7-还书交互屏；8-还书箱侧板（显示屏侧）；9-底固定架；10-定向脚轮；11-万向脚轮；12图书推出结构；13-电动推杆固定架；14-电动推杆；15-光电开关检测板；16-托板；17-电推杆控制板、18-蓄电池、19-RFID标签阅读器；71-电动推杆固定；72-立板；73-螺丝孔；74-横板；81-螺母；82-光电传感器透窗；83-LED安装孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本申请实施例提供了一种采用电推结构还书的移动还书箱，参见图1所示，该移动还书箱包括：控制装置、图书放置结构、图书识别装置、光电检测装置和还书电推结构。其中，各部件的基本功能如下：

图书放置结构：用于放置待还图书；

光电检测装置：用于对图书放置结构上的待还图书进行图书在位检测；

图书识别装置：用于对在位的待还图书进行信息识别，确定待还图书的图书信息；

控制装置：用于向还书电推结构发送还书控制指令；

还书电推结构：用于在移动还书箱移动至与待还图书匹配的目标书架时，响应还书控制指令，将与目标书架匹配的待还图书推出，以便对移动还书箱中的待还图书进行自动分拣还书。

为便于理解，图2示出了一种本申请实施例的移动还书箱的整体结构示意图，以下结合图2对移动还书箱上述各结构部件进行详细说明。

智能还书箱整体结构外形如图2所示，分为上下两部分，由上部结构架1，亚克力天线固定板2，待还图书3（摆放示意），天线4，状态指示灯板5，圆角连接件6，还书交互屏7，还书箱侧板8，底固定架9，定向脚轮10，万向脚轮11，推出结构12，电动推杆固定架13，电动推杆14组成。上部结构架1采用方管焊接，还书箱侧板8通过螺丝固定在上部结构架1。亚克力天线2固定板采用黑色亚克力板折弯制作，通过螺丝固定在上部结构架1。天线4采用PCB板制作，天线4从机械结构上起到隔离支撑图书的书立作用，如书籍摆放示意3。状态指示灯板5采用PCB板制作，通过螺丝固定在上部结构架1的下侧部。圆角连接件6采用PLA材料3D打印制作，通过螺丝固定在上部结构架1。还书交互屏7通过螺丝固定在还书箱侧板8。底固定架9采用方管焊接制作。定向脚轮10和万向脚轮11通过螺丝固定在底固定架9。

也即上述图书放置结构包括上部结构和下部结构。其中：

智能还书箱上部结构拆解如图3所示，由上部结构架1，亚克力天线固定板2，待还图书3，天线4，状态指示灯板5，圆角连接件6，还书交互屏7，还书箱侧板8（显示屏侧），图书推出结构12，电动推杆固定架13，电动推杆14，光电开关检测板15组成。上部结构架1采用方管焊接，还书箱侧板通过螺丝固定在上部结构架1。亚克力天线固定板2采用黑色亚克力板折弯制作，通过螺丝固定在上部结构架1。圆角连接件6采用PLA材料3D打印制作，通过螺丝固定在上部结构架1。光电开关检测板15采用PCB板制作，通过螺丝固定在上部结构架1的底部。

移动还书箱下部结构如图4所示，由底固定架9、定向脚轮10和万向脚轮11组成，在移动还书箱下部结构中通过螺丝安装有电推杆控制板17、蓄电池18、RFID标签阅读器19。

为实现移动还书箱的智能还书功能，本申请实施例还公开了一种移动还书箱的电气控制原理。移动还书箱电气控制框图如图5所示，包括有蓄电池、DC/DC电源、Android控制板、无线路由器、RFID标签阅读器及配套天线、还书交互屏、USB/485模块、光电开关检测板和电推杆控制板，其中，电推杆控制板用于控制电动推杆，电推杆标号为1至n，诸如可以为1至28。可选的，当该移动还书箱还通过状态指示灯指示待还图书的状态时，移动还书箱还包括有光电开关检测板和状态指示灯板。

上述蓄电池采用36V/20Ah锂电池组，蓄电池的输出经过DC/DC12V电源模块转换为DC12V，该DC12V电源为Android控制板、无线路由器、RFID标签阅读器供电。DC/DC5V电源模块将蓄电池的输出转换为DC+5V，为光电开关检测板、电推杆控制板提供电能。无线路由器用于连接云端图书管理系统实现数据交互，与Android控制板通过六类网线连接。

在一种实施方式中，光电检测装置为光电开关检测板，该光电开关检测板15包括MCU小系统、电源转换、声光指示、光电检测、TTL232、TTL232/RS485、LED灯控输出模块。电源转换模块将DC5V转换为DC3.3V；MCU小系统主要由STM32F103VET6单片机及外围晶振、复位电路组成；声光指示模块由LED指示灯及蜂鸣器组成，主要功能实现运行状态的指示；光电检测模块由TCRT5000L光电传感器、运放LM258及外围电路组成，主要功能实现图书在位检测；TTL232模块用于与蓄电池进行通讯，监测蓄电池的工作状态；TTL232/RS485模块实现与Android控制板的通讯，与Android控制板进行命令交互；LED灯控输出与状态指示灯板5连接，控制状态指示灯板5上指示灯的亮灭状态。

上述图书识别装置可以为设置于移动还书箱下部结构的标签阅读器，诸如RFID标签阅读器。通过标签阅读器对待还图书的标签进行扫描识别，丛而确定待还图书的图书信息，诸如书籍名称、出版社、作者信息、图书馆陈列书架等信息。

上述控制装置诸如可以为Android控制板，Android控制板可以通过USB/RS485转换模块向还书电推结构（具体为电推杆控制装置，以下详细阐述）发送控制命令，实现电动推杆的伸缩。

上述还书电推结构包括：电推杆控制装置、图书推出结构、电动推杆固定架和电动推杆和托板；其中，

电推杆控制装置安装于图书放置结构的下部结构，电推杆控制装置用于接收控制装置发送的还书控制命令，以对电动推杆进行伸缩控制；

图书推出结构与电动推杆的伸缩杆配合安装，用于将对应位置的待还图书推出；

电动推杆固定架包括立板和焊接在立板的电动推杆固定件，电动推杆固定件两个一组，通过螺丝固定电动推杆，电动推杆固定架通过螺丝固定于图书放置结构的上部结构；

托板上表面呈倾斜状态。

为对还书电推结构进行理解，在一具体的实施方式中，本申请实施例提供的还书电推结构参见图6所示，智能还书箱书籍电动推动部分结构包括图书推出结构12，电动推杆固定架13、电动推杆14、托板16。图书推出结构12采用PLA材料3D打印制作，通过中部的凹槽与14-电动推杆的伸缩杆配合安装，并通过螺丝固定。

可选的实施方式中，上述还书电推结构包括两个，两个还书电推结构采用背对连接设置，参见图6所示。通过这种设置方式，可以使得移动还书箱的两侧均可以放置待还图书，从而方便读者还书操作，也便于可以容纳放置更多的图书。

电动推杆固定架13采用3mm厚的不锈钢板焊接制作，如图7所示，在立板上焊接电动推杆固定件71，电动推杆固定件71两个一组固定于立板72上，通过螺丝固定电动推杆14。电动推杆固定架13通过螺丝孔73配合螺丝固定于上部结构架1的横板74上。托板16采用1mm厚铁板折弯制作，为了防止电动推杆推动书籍时出现书籍掉落问题，托板16上表面呈倾斜设计，外形如图8中前视图（a）所示。

进一步，上述托板16底部可以通过焊接螺母81固定光电检测装置（也即上述光电开关检测板）。参见图8，也即在托板16底部焊接螺母81用于固定光电开关检测板15。

为了实现图书的在位检测，可以在托板上设置多个光电传感器透窗82，通过透窗位置配合光电检测装置上焊接的光电传感器。参见图8中轴测图（b）所示，也即在托板16倾斜高度外侧开LED安装孔83，在托板16上开光电传感器透窗，透窗位置配合图2中光电开关检测板15上焊接的光电传感器。

在可选的实施方式中，上述托板对应放书外侧的边缘安装有指示灯安装板，指示灯安装板上设置多个指示灯安装孔（也即LED安装孔），参见图8所示，每个指示灯安装孔与图书推出结构对应设置，指示灯安装孔用于安装还书状态指示灯。该还书状态指示灯用于当还书电推结构将待还图书推出时，开启指示灯提醒状态。

在实际应用中，当图书推出结构将待还图书推出时，该对应位置的指示灯可以通过闪烁、常亮或其他提醒方式进行还书提醒，从而便于工作人员快速识别待还图书的位置。当移动还书箱中的待还图书已经还书上架后，该指示灯停止提醒，从而便于工作人员确定该地环图书已经还书到位。

上述控制装置可以为Android控制板，在执行可推出图书还书时，移动还书箱中的图书可能属于多个书架，因此为了实现全流程的还书控制，上述控制装置在属于第一目标书架的待还图书还书上架完毕后，当确定移动还书箱移动至第二目标书架时，将第一目标书架推出的电推杆复位，并向电推杆控制装置发出与第二目标书架对应的电推杆的推出指令。

Android控制板（也即控制装置）为上述移动还书箱的控制核心，与云端图书管理系统通过无线网络实现数据交互，通过RS485控制光电开关检测板以及电推杆控制板的工作状态。

通过这种方式，可以在移动还书箱对其装载的待还图书进行还书上架过程中，自动针对每个目标书架进行相应的图书自动推出还书，无需人工进行手动分拣，提升了还书过程的分拣效率，同时缓解了工作人员的工作繁琐成本，提升了还书效率和还书体验。

进一步，本申请实施例提供的移动还书箱还包括：还书交互屏；该还书交互屏用于响应立即还书的触控按钮，向控制装置发送立即还书指令。例如，无论移动还书箱中的待还图书是否装满，当通过还书交互屏触发“立即还书”控件后，可以通过响应该指令执行还书流程。

此外，为便于工作人员以及还书用户清晰直观了解移动还书箱的图书信息，上述还书交互屏还可以显示待还图书的图书信息。例如，当还书用户将待还图书放置在移动还书箱的图书放置结构后，可以通过识别图书信息确定还书信息，进而在该还书交互屏上显示待还图书的图书信息，以使还书用户确定该图书已经放置到位。当图书馆管理人员要执行还书上架时，可以通过还书交互屏快速了解目前已存待还图书的图书信息。

在上述移动还书箱的具体功能实现时，电推杆控制板的功能为接收Android控制板通过USB/RS485转换模块发来的控制命令，实现电推杆的伸缩，电路原理如图9（a）和图9（b）所示。图9（a）和图9（b）中，CN1为5.08间距2P的接插件，CN1的引脚1为外部直流5V电源正的输入引脚，该引脚接二极管D1、D2、D3、D4的正极，CN1的引脚2为外部直流5V电源地的输入引脚。二极管D1、D2、D3、D4的负极与保险器F1的引脚1连接，二极管D1、D2、D3、D4起到电源防反接的作用。F1的引脚2与共轭滤波电感L1的引脚1连接；L1的引脚3与CN1的引脚2连接；L1的引脚2与电容C3的正极、电容C4、电容C5、电源转换芯片U6的引脚3连接，该连接点标号为+5V，U6的型号为AMS1117-3.3；L1的引脚4与电容C3的负极、电容C4及电容C5的另一个引脚连接，该连接点标号GND，为电推杆控制板的地。U6的引脚1连接GND；U6的引脚2与U6的引脚4、电容C8、电容C9、电阻R5连接，该连接点标号3.3V，为电推杆控制板3.3V电源的输出端。电容C8、电容C9的另一引脚接GND。电阻R5的另一引脚与发光二极管LED1的正极连接，LED1的负极接GND，LED1为3.3V电源输出的指示灯。U7为单片机，型号为STM32F103VET6，U7的引脚6、21、22、11、28、50、75、100接3.3V电源；U7的引脚19、20、10、27、49、74、99接GND。电容C16的一个引脚接U7的引脚21，另一个引脚接GND。电容C13、C14、C15、C17、C18的一个引脚分别接U7的引脚11、28、50、75、100，电容C13、C14、C15、C17、C18的另一个引脚接地，电容C13、C14、C15、C17、C18为U7电源输入端的滤波电容。U1为MAX3485ESA，用于与Android控制板通讯，U1的引脚1与U7的引脚26连接；U1的引脚2、引脚3与U7的引脚24连接；U1的引脚4与U7的引脚25连接；U1的引脚5接GND；U1的引脚6与电阻R2、电阻R4连接，电阻R2的另一个引脚接+5V电源，电阻R4的另一个引脚与接插件CN2的引脚3连接；U1的引脚7与电阻R1、电阻R3连接，电阻R1的另一个引脚接GND，电阻R3的另一个引脚与接插件CN2的引脚2连接；U1的引脚8接3.3V电源。接插件CN2的引脚1接+5V电源，CN2的引脚4接GND。电容C7为U1的供电电源滤波电容，C7的一个引脚接U1的引脚8，另一个引脚接GND。电阻R99的一个引脚接3.3V电源，另一引脚接发光二极管GREEN0的正极，二极管GREEN0的负极接U7的引脚67。电阻R100的一个引脚接3.3V电源，另一引脚接发光二极管GREEN1的正极，二极管GREEN1的负极接U7的引脚68。电阻R101的一个引脚接3.3V电源，另一引脚接发光二极管GREEN2的正极，二极管GREEN2的负极接U7的引脚69。二极管GREEN0、GREEN1、GREEN2构成电推杆控制板的工作状态指示。X1为8MHz无源晶振，X1的引脚1与电容C12、U7的引脚13连接；X1的引脚2与电容C11、U7的引脚12连接；电容C11、C12的另一个引脚接GND；电容C1、C2，晶振X1构成U7的外部振荡电路。电阻R6的一个引脚接3.3V电源，另一个引脚与电容C10、自复位按钮SW1的引脚3和4、U7的引脚14连接；C10的另一个引脚、SW1的引脚1和2接GND；电阻R6、电容C10、自复位按钮SW1构成了U7的复位电路。CN3的2.54间距4P接插件，CN3的引脚1接GND，R8的一个引脚接CN3的引脚1，R8的另一个引脚接CN3的引脚2、U7的引脚76；CN3的引脚3接电阻R7、U7的引脚72，R7的另一个引脚接3.3V电源；接插件CN3、电阻R7、电阻R8构成U7的编程口。U8、U9、U10、U11、U12、U13、U14、U15、U16、U17、U18、U19、U20、U21为双通道H桥电机驱动器，型号为AT8548，每一个AT8548驱动连个电推杆。U8的引脚1接+5V电源，U8的引脚2接U7的引脚29，U8的引脚3接U7的引脚30，U8的引脚4接U7的引脚31，U8的引脚5接U7的引脚32，U8的引脚6接GND，U8的引脚7接U22的引脚4，U8的引脚8接U22的引脚3，U8的引脚9接U22的引脚2，U8的引脚10接U22的引脚1；U22为2.54间距4P的接插件；电容C19的一个引脚接U8的引脚1，C19的另一个引脚接GND，电容C19为U8的供电电源滤波电容。U9的引脚1接+5V电源，U9的引脚2接U7的引脚35，U9的引脚3接U7的引脚36，U9的引脚4接U7的引脚92，U9的引脚5接U7的引脚93，U9的引脚6接GND，U9的引脚7接U23的引脚4，U9的引脚8接U23的引脚3，U9的引脚9接U23的引脚2，U9的引脚10接U23的引脚1；U23为2.54间距4P的接插件；电容C20的一个引脚接U9的引脚1，C20的另一个引脚接GND，电容C20为U9的供电电源滤波电容。U10的引脚1接+5V电源，U10的引脚2接U7的引脚95，U10的引脚3接U7的引脚96，U10的引脚4接U7的引脚51，U10的引脚5接U7的引脚52，U10的引脚6接GND，U10的引脚7接U24的引脚4，U10的引脚8接U24的引脚3，U10的引脚9接U24的引脚2，U10的引脚10接U24的引脚1；U24为2.54间距4P的接插件；电容C21的一个引脚接U10的引脚1，C21的另一个引脚接GND，电容C21为U10的供电电源滤波电容。U11的引脚1接+5V电源，U11的引脚2接U7的引脚53，U11的引脚3接U7的引脚54，U11的引脚4接U7的引脚15，U11的引脚5接U7的引脚16，U11的引脚6接GND，U11的引脚7接U25的引脚4，U11的引脚8接U25的引脚3，U11的引脚9接U25的引脚2，U11的引脚10接U25的引脚1；U25为2.54间距4P的接插件；电容C22的一个引脚接U11的引脚1，C22的另一个引脚接GND，电容C22为U11的供电电源滤波电容。U12的引脚1接+5V电源，U12的引脚2接U7的引脚17，U12的引脚3接U7的引脚18，U12的引脚4接U7的引脚33，U12的引脚5接U7的引脚34，U12的引脚6接GND，U12的引脚7接U26的引脚4，U12的引脚8接U26的引脚3，U12的引脚9接U26的引脚2，U12的引脚10接U26的引脚1；U26为2.54间距4P的接插件；电容C23的一个引脚接U12的引脚1，C23的另一个引脚接GND，电容C23为U12的供电电源滤波电容。U13的引脚1接+5V电源，U13的引脚2接U7的引脚63，U13的引脚3接U7的引脚64，U13的引脚4接U7的引脚65，U13的引脚5接U7的引脚66，U13的引脚6接GND，U13的引脚7接U27的引脚4，U13的引脚8接U27的引脚3，U13的引脚9接U27的引脚2，U13的引脚10接U27的引脚1；U27为2.54间距4P的接插件；电容C24的一个引脚接U13的引脚1，C24的另一个引脚接GND，电容C24为U13的供电电源滤波电容。U14的引脚1接+5V电源，U14的引脚2接U7的引脚78，U14的引脚3接U7的引脚79，U14的引脚4接U7的引脚81，U14的引脚5接U7的引脚82，U14的引脚6接GND，U14的引脚7接U28的引脚4，U14的引脚8接U28的引脚3，U14的引脚9接U28的引脚2，U14的引脚10接U28的引脚1；U28为2.54间距4P的接插件；电容C25的一个引脚接U14的引脚1，C25的另一个引脚接GND，电容C25为U14的供电电源滤波电容。U15的引脚1接+5V电源，U15的引脚2接U7的引脚83，U15的引脚3接U7的引脚84，U15的引脚4接U7的引脚85，U15的引脚5接U7的引脚86，U15的引脚6接GND，U15的引脚7接U29的引脚4，U15的引脚8接U29的引脚3，U15的引脚9接U29的引脚2，U15的引脚10接U29的引脚1；U29为2.54间距4P的接插件；电容C26的一个引脚接U15的引脚1，C26的另一个引脚接GND，电容C26为U15的供电电源滤波电容。U16的引脚1接+5V电源，U16的引脚2接U7的引脚87，U16的引脚3接U7的引脚88，U16的引脚4接U7的引脚55，U16的引脚5接U7的引脚56，U16的引脚6接GND，U16的引脚7接U30的引脚4，U16的引脚8接U30的引脚3，U16的引脚9接U30的引脚2，U16的引脚10接U30的引脚1；U30为2.54间距4P的接插件；电容C27的一个引脚接U16的引脚1，C27的另一个引脚接GND，电容C27为U16的供电电源滤波电容。U17的引脚1接+5V电源，U17的引脚2接U7的引脚57，U17的引脚3接U7的引脚58，U17的引脚4接U7的引脚59，U17的引脚5接U7的引脚60，U17的引脚6接GND，U17的引脚7接U31的引脚4，U17的引脚8接U31的引脚3，U17的引脚9接U31的引脚2，U17的引脚10接U31的引脚1；U31为2.54间距4P的接插件；电容C28的一个引脚接U17的引脚1，C28的另一个引脚接GND，电容C28为U17的供电电源滤波电容。U18的引脚1接+5V电源，U18的引脚2接U7的引脚61，U18的引脚3接U7的引脚62，U18的引脚4接U7的引脚97，U18的引脚5接U7的引脚98，U18的引脚6接GND，U18的引脚7接U32的引脚4，U18的引脚8接U32的引脚3，U18的引脚9接U32的引脚2，U18的引脚10接U32的引脚1；U32为2.54间距4P的接插件；电容C29的一个引脚接U18的引脚1，C29的另一个引脚接GND，电容C29为U18的供电电源滤波电容。U19的引脚1接+5V电源，U19的引脚2接U7的引脚1，U19的引脚3接U7的引脚2，U19的引脚4接U7的引脚3，U19的引脚5接U7的引脚4，U19的引脚6接GND，U19的引脚7接U33的引脚4，U19的引脚8接U33的引脚3，U19的引脚9接U33的引脚2，U19的引脚10接U33的引脚1；U33为2.54间距4P的接插件；电容C30的一个引脚接U19的引脚1，C30的另一个引脚接GND，电容C30为U19的供电电源滤波电容。U20的引脚1接+5V电源，U20的引脚2接U7的引脚5，U20的引脚3接U7的引脚38，U20的引脚4接U7的引脚39，U20的引脚5接U7的引脚40，U20的引脚6接GND，U20的引脚7接U34的引脚4，U20的引脚8接U34的引脚3，U20的引脚9接U34的引脚2，U20的引脚10接U34的引脚1；U34为2.54间距4P的接插件；电容C31的一个引脚接U20的引脚1，C31的另一个引脚接GND，电容C31为U20的供电电源滤波电容。U21的引脚1接+5V电源，U21的引脚2接U7的引脚41，U21的引脚3接U7的引脚42，U21的引脚4接U7的引脚43，U21的引脚5接U7的引脚44，U21的引脚6接GND，U21的引脚7接U35的引脚4，U21的引脚8接U35的引脚3，U21的引脚9接U35的引脚2，U21的引脚10接U35的引脚1；U35为2.54间距4P的接插件；电容C32的一个引脚接U21的引脚1，C32的另一个引脚接GND，电容C32为U21的供电电源滤波电容。

在一种实施方式中，Android控制板的控制程序流程如图10所示。Android控制板上电启动后，处于等待摆放图书状态，当接收到光电开关控制板发来的待还图书放置到位信息后，通过RFID标签阅读器读取待还图书粘贴的RFID标签信息，并将该待还图书的RFID标签信息和书籍摆放位置信息绑定后上报云端图书管理系统。云端图书管理系统收到绑定信息后，将待还图书的基本信息如书名、出版社、作者等发送到Android控制板，Android控制板收到待还图书的基本信息后在本地进行存储并在还书交互屏上显示。移动还书箱执行还书任务可通过两种方式进行控制，一种为立即还书，另一种为还书箱满后进行还书。立即还书可通过移动还书箱还书交互屏的触控按钮或云端下发命令实现；还书箱满后进行还书，当智能还书箱检测到摆放书籍达到指定本书阈值后，向云端发送还书箱满状态。不论立即还书还是还书箱满后还书，Android控制板都会向云端图书管理系统发送调度AMR托运机器人请求。AMR托运机器人接收到调度命令后，将移动还书箱托离地面并承载着移动还书箱行走。AMR托运机器人根据云端图书管理系统规划的路径，在有书籍需要上架的目标书架前停泊，Android控制板接收云端图书管理系统发来的需上架书籍信息，经过本地存储信息的检索，向光电开关检测板发送书籍对应位置指示灯亮命令，向电推杆控制板发送书籍推出命令，此时，移动还书箱中需要上架到该目标书架的待还图书被向外推出一定距离，并且书籍摆放位置的指示灯被点亮。当智能还书箱中属于该目标书架的待还图书由工作人员上架完毕后，AMR托运机器人将移动还书箱托运到另一个需要停泊的目标书架前，向光电开关检测板发送书籍对应位置指示灯亮命令，向电推杆控制板发送书籍推出命令，并等待工作人员将书籍上架，同时将上一个停泊点点亮的指示灯熄灭、推出的电推杆复位。在工作人员拿取待还图书的上架过程中，如果拿取的待还图书不属于该书籍，Android控制板经过判断后，向光电开关检测板发送拿取错误指令，光电开关检测板使拿取错误的待还图书对应位置的指示灯呈闪烁状态，当将拿取错误的待还图书放回原位置后，光电开关检测板使闪烁的指示灯熄灭。当移动还书箱中的待还图书全部上架完毕后，将指示灯全部熄灭，电推杆全部复位，还书任务结束，移动还书箱被AMR托运机器人托运到起始点，并放置地面，完成一个工作流程。

电推杆控制板控制流程如图11所示。电推杆控制板在上电初始化后，将所有的电推杆复位。当收到Android控制板发来的推出指令后，将单片机对应的两个I/O口输出状态由00变为01，使相应的对推杆向前推，经过一定延时后，将两个I/O口输出状态由01变为00，电推杆停止前推并保持；当收到Android控制板发来的复位指令后，将单片机对应的两个I/O口输出状态由00变为10，使相应的对推杆向前推，经过一定延时后，将两个I/O口输出状态由10变为00，电推杆停止前推并保持。

综上，本申请通过图书推出结构实现在进行智能还书时的待还图书分拣功能，可以根据还书点位的不同，通过LED灯的亮灭状态及电推杆将待还图书推出与否，可对需要上架的待还图书进行明确指定；待还图书上架过程中，如果出现拿取错误，可以通过对应位置的LED闪烁进行提醒。并且，通过分支天线书立分隔设计及分拣功能，可以免去工作人员在还书上架时的翻找过程，提高了工作效率。

应用于该移动还书箱，本申请实施例还提供一种采用电推结构还书的移动还书系统，参见图12所示，该系统包括前述实施方式任一项的移动还书箱，还包括与移动还书箱通信连接的云端图书管理系统、托运移动还书箱的还书机器人以及目标书架。

进一步，本申请实施例还提供一种采用电推结构还书的移动还书方法，应用于前述实施方式任一项的移动还书箱，参见图13所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤S110，图书放置结构放置待还图书；

步骤S120，通过光电检测装置对图书放置结构上的待还图书进行图书在位检测；

步骤S130，通过图书识别装置对在位的待还图书进行信息识别，确定待还图书的图书信息；

步骤S140，通过控制装置向还书电推结构发送还书控制指令；

步骤S150，通过还书电推结构在移动还书箱移动至与待还图书匹配的目标书架时，响应还书控制指令，将与目标书架匹配的待还图书推出，以便对移动还书箱中的待还图书进行自动分拣还书。

上述采用电推结构还书的移动还书方法为应用前述采用电推结构还书的移动还书箱及采用电推结构还书的移动还书系统，因此，采用电推结构还书的移动还书方法具体实施例未公开之处，可以参考前述采用电推结构还书的移动还书箱的实施例。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，该计算机可执行指令促使处理器实现上述采用电推结构还书的移动还书方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例所提供的采用电推结构还书的移动还书箱、还书系统和还书方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本申请的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种采用电推结构还书的移动还书箱，其特征在于，包括：控制装置、图书放置结构、图书识别装置、光电检测装置和还书电推结构；其中，

所述图书放置结构用于放置待还图书；

所述光电检测装置用于对所述图书放置结构上的待还图书进行图书在位检测；

所述图书识别装置用于对在位的所述待还图书进行信息识别，确定所述待还图书的图书信息；

所述控制装置用于向所述还书电推结构发送还书控制指令；

所述还书电推结构用于在所述移动还书箱移动至与所述待还图书匹配的目标书架时，响应所述还书控制指令，将与所述目标书架匹配的待还图书推出，以便对所述移动还书箱中的待还图书进行自动分拣还书。

2.根据权利要求1所述的采用电推结构还书的移动还书箱，其特征在于，所述还书电推结构包括：电推杆控制装置、图书推出结构、电动推杆固定架和电动推杆和托板；其中，

所述电推杆控制装置安装于所述图书放置结构的下部结构，所述电推杆控制装置用于接收所述控制装置发送的还书控制命令，以对所述电动推杆进行伸缩控制；

所述图书推出结构与所述电动推杆的伸缩杆配合安装，用于将对应位置的待还图书推出；

所述电动推杆固定架包括立板和焊接在所述立板的电动推杆固定件，所述电动推杆固定件两个一组，通过螺丝固定所述电动推杆，所述电动推杆固定架通过螺丝固定于所述图书放置结构的上部结构；

所述托板上表面呈倾斜状态。

3.根据权利要求2所述的采用电推结构还书的移动还书箱，其特征在于，所述托板底部焊接螺母用于固定所述光电检测装置；在所述托板上设置多个光电传感器透窗，透窗位置用于配合所述光电检测装置上焊接的光电传感器。

4.根据权利要求2所述的采用电推结构还书的移动还书箱，其特征在于，所述控制装置还用于：

在属于第一目标书架的待还图书还书上架完毕后，当确定移动还书箱移动至第二目标书架时，将所述第一目标书架推出的电推杆复位，并向所述电推杆控制装置发出与所述第二目标书架对应的电推杆的推出指令。

5.根据权利要求2所述的采用电推结构还书的移动还书箱，其特征在于，所述托板对应放书外侧的边缘安装有指示灯安装板，所述指示灯安装板上设置多个指示灯安装孔，每个指示灯安装孔与所述图书推出结构对应设置，所述指示灯安装孔用于安装还书状态指示灯；

所述还书状态指示灯用于当所述还书电推结构将待还图书推出时，开启指示灯提醒状态。

6.根据权利要求1所述的采用电推结构还书的移动还书箱，其特征在于，所述还书电推结构包括两个；两个还书电推结构采用背对连接设置。

7.根据权利要求1所述的采用电推结构还书的移动还书箱，其特征在于，还包括：还书交互屏；

所述还书交互屏用于响应立即还书的触控按钮，向所述控制装置发送立即还书指令。

8.根据权利要求7所述的采用电推结构还书的移动还书箱，其特征在于，所述还书交互屏还用于：

显示所述待还图书的图书信息。

9.一种采用电推结构还书的移动还书系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1至8任一项所述的移动还书箱，还包括与所述移动还书箱通信连接的云端图书管理系统、托运所述移动还书箱的还书机器人以及目标书架。

10.一种采用电推结构还书的移动还书方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的移动还书箱，所述方法包括：

图书放置结构放置待还图书；

通过光电检测装置对所述图书放置结构上的待还图书进行图书在位检测；

通过图书识别装置对在位的所述待还图书进行信息识别，确定所述待还图书的图书信息；

通过控制装置向所述还书电推结构发送还书控制指令；

通过还书电推结构在所述移动还书箱移动至与所述待还图书匹配的目标书架时，响应所述还书控制指令，将与所述目标书架匹配的待还图书推出，以便对所述移动还书箱中的待还图书进行自动分拣还书。