CN210119836U - 应用于幼儿园的图书借还系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供应用于幼儿园的图书借还系统，其包括：智能终端上传儿童信息，当家长进行借阅操作后形成借阅请求；借阅卡；云端服务器将家长账号、借阅请求与儿童信息进行关联；当智能图书柜识别到儿童出示的识别码图像时，根据儿童信息获取借阅请求，再根据借阅请求自动获取书籍并送至进出书口，当儿童进行还书时，识别儿童所还的书籍并将书籍回收至预设位置。本申请通过将选书和借还书的过程进行分离，解决了幼儿园的孩子没有能力选书的问题，而借书和还书的过程就由儿童亲自参与，加强了儿童阅读的参与感，同时推动了家长和幼儿园对儿童爱惜书本的教育，同时提高了借还书的效率，也极大地降低了人工成本和人工管理的麻烦。

Description

应用于幼儿园的图书借还系统

技术领域

本申请涉及幼儿园教育领域，尤其涉及应用于幼儿园的图书借还系统。

背景技术

为了培养儿童阅读的兴趣，现在的幼儿园一般会开设用于存放书籍的图书馆或者智能图书柜供儿童借阅图书。

如果是传统的图书馆的话，一般的借阅流程是，家长或者儿童走到图书馆里面，浏览众多书籍后，选择准备借阅的书籍，然后将选择到的书籍拿到图书馆的柜台处通过人工的方式实现借书或者在图书馆内部的自助借书装置来进行借书，还书过程也需要将书拿到图书馆的柜台处或者自助借书装置处，然后通过人工的方式来实现还书。

这种方式需要幼儿园专门使用一个房间对图书进行存储作为图书馆，还需要专人来对图书进行管理，耗费大量的人力，并且图书馆开放的时间也是固定的，不能随时进行借书。另外，选书的过程也不适合儿童，一般也需要家长来完成，这就需要家长走到图书馆里面才能实现选书。

现在还有些幼儿园是通过智能图书柜来供儿童借阅图书的，智能图书柜存储有一定量的图书，儿童家长通过微信小程序扫描书柜上的二维码，进入选书界面后在选书界面上进行借书操作，选定后，对应的书柜的小格子就会自动弹开，这样家长就可以从书柜里面取书了。还书的时候，也需要再扫描一次二维码，再次进入到选书界面后在还书界面上进行操作。还有一些智能图书馆是可以通过特定的APP实现网上预借的业务，用户来到智能图书馆之后，通过在智能图书馆上的用户交互界面进行操作来实现借还书。

这种智能图书柜需要工作人员预先将书本整理到智能图书柜里面去，具体流程是:将此类智能图书馆的防护门打开，然后将书本放进智能图书柜的相应位置上再关上门。当用户还书之后，还需要重新打开图书馆的防护门，将图书整理放进原来的格子里面。

因此，可以看到，无论是传统的图书馆，还是智能图书柜，都存在以下问题：1、图书管理比较麻烦，特别是整理书籍，新书上架或者用户还书的时候都会堆积大量的图书，需要大量的人力来整理图书，这就需要耗费大量的人力并且效率低下；2、借还书的过程不符合幼儿园中进行阅读的主体儿童的年龄要求，无论是传统的图书馆还是智能图书柜的借还书的设计都是需要成年人来进行操作的，如果所有操作流程都由家长来完成，那么则无法满足亲子阅读的需求，而又因为儿童自身没有参与借阅，儿童也就不会珍惜阅读的过程，也就无法起到教育儿童的作用，更加无法满足幼儿园推动亲子教育的要求。

发明内容

本申请提供一种应用于幼儿园的图书借还系统，能够在解决现在幼儿园无论采用传统的图书柜或者是智能图书柜都存在图书管理麻烦需要大量人力来整理图书而导致人力资源浪费以及借还书过程中因为儿童无法选书都需要家长来完成，儿童无法亲身参阅而导致无法起到教育儿童和促进儿童阅读的问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种应用于幼儿园的图书借还系统，其包括：智能终端，其用于登录家长账号以及上传儿童信息，其根据儿童信息形成识别码图像，当家长需要协助儿童进行图书借阅时，其提供交互界面以供登录家长账号进行借阅操作，其根据借阅操作的结果形成借阅请求并进行发送；借阅卡，其用于承载包含儿童信息的识别码图像；云端服务器，其与智能终端通信连接，其用于注册家长账号以及获取智能终端上传的儿童信息，并将家长账号与儿童信息进行关联，当其接收到家长账号对应的借阅请求时，将借阅请求与儿童信息进行关联；智能图书柜，其用于当识别到儿童出示的借阅卡上识别码图像的儿童信息时，根据儿童信息向云端服务器获取关联的借阅请求，根据借阅请求自动获取书籍并送至智能图书柜的进出书口，当儿童进行还书时，识别儿童所还的书籍并将书籍回收至智能图书柜的预设位置。

优选地，智能图书柜包括：书架，其用于存放供借阅的书籍；借阅卡识别装置，其用于识别借阅卡上的识别码图像以获取儿童信息；通信装置，其用于当借阅卡识别装置识别到儿童信息时，访问云端服务器获取儿童信息关联的借阅请求；书籍识别装置，其用于识别儿童归还的书籍；取书装置，其用于根据借阅请求从书架内获取待借阅的书籍或者将儿童归还的书籍回收至预设位置；控制装置，其用于连接并控制借阅卡识别装置、通信装置、取书装置以及书籍识别装置。

优选地，智能图书柜还包括：存储装置，其用于存储书籍在书架的位置信息，其连接并受控于控制装置。

优选地，书架包括：多层承托板，其用于承载书籍；升降滑道，其设置于承托板的两侧，承托板滑动固定在升降滑道上以形成多层的书架结构；以及驱动模块，其连接承托板和升降滑道，其受控于控制装置，其用于驱动承托板在升降滑道上实现升降；其中，当智能图书柜根据借阅请求取书时，驱动模块根据借阅请求中书籍的位置信息控制承载待借阅的书籍的承托板以及在其上方的承托板在升降滑道内升降以产生相对位移，取书装置根据位置信息将待借阅的书籍从承托板上获取下来；当智能图书柜进行图书回收时，驱动模块根据要归还的书籍的位置信息控制原先存放书籍的承托板以及在其上方的承托板在升降滑道内升降以产生相对位移，取书装置根据位置信息将要归还的书籍放回至预设位置。

优选地，取书装置包括用于传送书籍的第一机械臂；第一机械臂包括：可在智能图书柜内移动的机械臂主体以及连接机械臂主体的吸盘，吸盘可通过吸附的方式抓取书籍。

优选地，取书装置还包括第二机械臂，其设置于智能图书柜内，其配合第一机械臂工作，在第一机械臂从书架上抓取书籍时从书籍底部承托书籍。

优选地，智能图书柜还包括：显示装置，其用于指导儿童进行借还书操作以及显示借还结果，其连接控制装置。

优选地，智能图书柜还包括：语音播放装置，其用于播放语音，其连接控制装置。

优选地，识别码图像为二维码图像。

优选地，智能图书柜还包括：传递装置，其连接并受控于控制装置，其用于在儿童进行借还书过程中，将书籍在取书装置和智能图书柜的进出书口之间进行传递。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种应用于幼儿园的图书借还方法，方法包括：家长通过智能终端登录家长账号后上传儿童信息至云端服务器，云端服务器将儿童信息与家长账号进行关联；智能终端或者云端服务器根据儿童信息形成识别码图像；家长通过智能终端发送借阅请求至云端服务器，云端服务器接收并将借阅请求与儿童信息进行关联；儿童携带印有识别码图像的借阅卡进行借书，智能图书柜识别出识别码图像中的儿童信息，并根据儿童信息向云端服务器查询儿童信息关联的借阅请求，根据借阅请求自动获取待借阅的书籍；当儿童进行还书时，智能图书柜识别书籍并自动将书籍回收至智能图书柜的预设位置。

优选地，在智能图书柜根据借阅请求自动获取待借阅的书籍的步骤之前，包括设置智能图书柜的步骤，在设置智能图书柜的步骤中包括：设置书架，用于存放供借阅的书籍；设置借阅卡识别装置，用于识别借阅卡上的识别码图像以获取儿童信息；设置通信装置，用于当借阅卡识别装置识别到儿童信息时，访问云端服务器获取儿童信息关联的借阅请求；设置书籍识别装置，用于识别儿童归还的书籍；设置取书装置，用于根据借阅请求从书架内获取待借阅的书籍或者将儿童归还的书籍回收至预设位置；以及设置控制装置，用于连接并控制借阅卡识别装置、通信装置、取书装置以及书籍识别装置。

优选地，在智能图书柜根据借阅请求自动获取待借阅的书籍的步骤之前，还包括步骤：存储书籍在书架的位置信息。

优选地，在设置书架的步骤中，包括：设置多层承托板，用于承载书籍；设置升降滑道，使其设置于承托板的两侧，承托板滑动固定在升降滑道上以形成多层的书架结构；以及设置驱动模块，其连接承托板和升降滑道，其受控于控制装置，其用于驱动承托板在升降滑道上实现升降；其中，在智能图书柜根据借阅请求自动获取待借阅的书籍的步骤中，包括：驱动模块根据借阅请求中书籍的位置信息控制承载待借阅的书籍的承托板以及在其上方的承托板在升降滑道内升降以产生相对位移，取书装置根据位置信息将待借阅的书籍从承托板上获取下来；在智能图书柜识别书籍并自动将书籍回收至智能图书柜的预设位置的步骤之中，包括：驱动模块根据要归还的书籍的位置信息控制原先存放书籍的承托板以及在其上方的承托板在升降滑道内升降以产生相对位移，取书装置根据位置信息将要归还的书籍放回至预设位置。

优选地，在设置取书装置的步骤中，包括：设置取书装置包括用于传送书籍的第一机械臂；在设置第一机械臂的步骤中，包括：设置第一机械臂包括可在智能图书柜内移动的机械臂主体以及连接机械臂主体的吸盘，吸盘可通过吸附的方式抓取书籍。

优选地，在设置取书装置的步骤中，还包括：设置取书装置还包括第二机械臂，使其设置于智能图书柜内，其配合第一机械臂工作，在第一机械臂从书架上抓取书籍时从顶部承托书籍。

优选地，在智能图书柜根据借阅请求自动获取待借阅的书籍的步骤之后，还包括：智能图书柜将借阅结果反馈至云端服务器，云端服务器收到反馈信息后将反馈信息转发至智能终端；在智能图书柜识别书籍并自动将书籍回收的步骤之后，还包括：智能图书柜将还书结果反馈至云端服务器，云端服务器收到反馈信息后将反馈信息转发至智能终端。

本申请的有益效果在于：通过智能终端上传儿童信息后，云端服务器将儿童信息与家长账号关联，家长通过智能终端进行借阅操作然后发送借阅请求至云端服务器，云端服务器将借阅请求与儿童信息进行关联，儿童可携带印有根据儿童信息形成的识别码图像的借阅卡到智能图书柜前进行借阅，当智能图书柜识别到儿童出示的识别码图像时，获取借阅请求，根据借阅请求自动获取书籍并送至智能图书柜的进出书口，当儿童进行还书时，识别儿童所还的书籍并将书籍回收至原来的位置，这样能够将选书和借还书的过程进行分离，解决了幼儿园的孩子没有能力选书的问题，使得比较复杂的选书的程由家长操作，而借书和还书的过程则由儿童亲自参与，加强了儿童阅读的参与感，也培养了孩子的契约感和对所借书本的珍惜，推动了家长和幼儿园对儿童爱惜书本的教育，同时，因为借还书过程中对书的获取和整理都是通过智能化和自动化实现的，不用每次借书和还书时都要人工操作，也无须大量的人手对图书进行整理，提高了工作效率，也极大地降低了人工成本和人工管理书籍的麻烦。

附图说明

图1是本申请第一实施例中应用于幼儿园的图书借还系统的示意图；

图2是本申请第一实施例中应用于幼儿园的图书借还系统的工作原理图；

图3是本申请第一实施例中书架的结构示意图；

图4是本申请第二实施例中应用于幼儿园的图书借还方法的流程图；

图5是本申请第二实施例中设置智能图书柜的步骤的流程图；

图6是本申请第二实施例中设置书架的步骤的流程图。

附图标记：智能终端1、借阅卡2、云端服务器3、智能图书柜4、书架41、借阅卡识别装置42、通信装置43、取书装置44、书籍识别装置45、传递装置47、控制装置46、显示装置48、语音播放装置49、承托板411、升降滑道412、驱动模块413。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请的构思是：通过将儿童选书和借还书的过程进行分离，选书过程由家长参与，借还书过程由儿童操作，并且借还书都通过智能图书柜来全自动实现无须人工参与，加强了儿童阅读的参与感，并且提升了管理图书的效率。

实施例一：

请参阅图1至图3，本申请提出应用于幼儿园的图书借还系统，其包括：智能终端1、借阅卡2、云端服务器3以及智能图书柜4。

智能终端1，其用于登录家长账号以及上传儿童信息，其根据儿童信息形成识别码图像，当家长需要协助儿童进行图书借阅时，其提供交互界面以供登录家长账号进行借阅操作，其根据借阅操作的结果形成借阅请求并进行发送；

借阅卡2，其用于承载包含儿童信息的识别码图像；

云端服务器3，其与智能终端通信连接，其用于注册家长账号以及获取智能终端1上传的儿童信息，并将家长账号与儿童信息进行关联，当其接收到家长账号对应的借阅请求时，将借阅请求与儿童信息关联并进行发送；

智能图书柜4，其用于当识别到儿童出示的识别码图像中的儿童信息时，根据儿童信息向云端服务器3获取关联的借阅请求，根据借阅请求自动获取书籍并送至智能图书柜4的进出书口，当儿童进行还书时，识别儿童所还的书籍并将书籍回收至智能图书柜4的预设位置。

本实施例中，智能终端1可以是手机、平板电脑或者PC端。家长可以通过智能终端1在云端服务器3上注册家长账号，注册完成后可在智能终端1的APP上登录家长账号。进入APP界面后，可以在智能终端1上的交互界面填写并上传儿童信息，儿童信息包括：姓名、性别、年龄、年级、家长名称等。

智能终端1提供交互界面供家长进行借阅操作，家长可以在登录家长账号后，选择待借阅的书籍，具体是，交互界面上可显示离家长位置最近的智能图书柜4，也可以显示可借阅书籍的智能图书柜4供家长选择，当家长选择好智能图书柜4后，可以看到智能图书柜4内的书籍以及各种书籍的借阅状态，例如新书、未还、剩余等。家长也可以通过在交互界面的搜索栏上搜索需待借阅的书籍，输入要搜索的书名或者作者名称后，就能够看到在哪些智能图书柜4可以借阅该书籍。

家长完成书籍和智能图书柜4的选择后，可以在交互界面上进一步选择借阅的时间，这样就完成了整个线上借阅的过程，然后智能终端1将家长需待借阅的书籍、借阅选择的智能图书柜4以及借阅时间作为借阅请求发送至云端服务器3。

本实施例中，家长通过智能终端1在云端服务器3上注册家长账号，云端服务器3保存该家长账号。当家长登录家长账号上传儿童信息后，将家长账号与儿童信息进行关联，亦既是，将家长账号与儿童信息对应保存。当家长登录家长账号并完成借阅操作后，智能终端1将借阅请求发送至云端服务器3，云端服务器3将借阅请求与儿童信息进行关联。当云端服务器3接收到智能图书柜4发送的儿童信息时，云端服务器3查询儿童信息对应的借阅请求，并将借阅请求下发至智能图书柜4。

本实施例中，识别码图像可以是二维码图像。在其它实施例中，云端服务器3可将儿童信息形成识别码图像，再转发识别码图像至智能终端1。

本实施例中，家长或者幼儿园管理者可以将识别码图像从智能终端1或者云端服务器3下载后，制作为借阅卡2，也可以给儿童提供保存有该是识别码图像的设备，儿童携带该借阅卡2或者设备即可作为借阅书籍的凭证。在其他实施例中，幼儿园管理者可以通过云端服务器3的后台将二维码图像下载下来制作为借阅卡2然后分发给幼儿园的儿童使用。

请参阅图1，智能图书柜4包括：书架41、借阅卡识别装置42、通信装置43、取书装置44、书籍识别装置45、控制装置46、传递装置47、显示装置48以及语音播放装置49。

书架41，其用于存放供借阅的书籍；借阅卡识别装置42，其用于识别借阅卡2上的识别码图像以获取儿童信息；通信装置43，其用于当借阅卡识别装置42识别到儿童信息时，其访问云端服务器3获取儿童信息关联的借阅请求；取书装置44，其用于根据借阅请求从书架41内获取待借阅的书籍或者将儿童归还的书籍回收至预设位置；书籍识别装置45，其用于识别儿童归还的书籍；传递装置47，其连接并受控于控制装置46，其用于在儿童进行借还书过程中，将书籍在取书装置44和智能图书柜41的进出书口进行传递；控制装置46，其用于连接并控制借阅卡识别装置42、通信装置43、取书装置44、书籍识别装置45以及传递装置47；显示装置48，其用于指导儿童进行借还书操作以及显示借还结果，其连接所述控制装置；语音播放装置49，其用于播放语音，其连接所述控制装置。

本实施例中，预设位置为书籍原来存放的位置信息。在其他实施例中，预设位置也可以是智能图书柜4中专门用于归还的书籍进行存放的空间。

进一步地，智能图书柜4还包括：存储装置，其用于存储书籍在书架41的位置信息，其连接并受控于控制装置46。当智能图书柜4获取到借阅请求时，通过存储装置搜索借阅请求中待借阅的书籍的位置信息。当然在其他实施例中，也可以把书籍在书架41上的位置信息保存在云端服务器3上，这样当智能图书柜4在获取借阅请求的同时，云端服务器3将借阅请求中的书籍的位置信息同时发送至智能图书柜4。

书架41包括：多层承托板411，其用于承载书籍；升降滑道412，其设置于承托板411的两侧，承托板411滑动固定在升降滑道412以形成多层的书架41结构；以及驱动模块413，其连接承托板411和升降滑道412，其用于驱动承托板411在升降滑道412上实现升降。

本实施例中，每个承托板411上分为多个放置书籍的格子，每个格子的位置均标有序号，书籍的位置信息可以通过书籍所在的承托板411的层数以及所在层数的格子序号表示出来。

本实施例中，借阅卡识别装置42包括摄像头，其通过图像识别技术识别识别码图像中的儿童信息。

本实施例中，通信装置43包括2G/3G/4G/5G或者WIFI模块。

本实施例中，取书装置44包括用于传送书籍的第一机械臂，第一机械臂包括：可在智能图书柜4内移动的机械臂主体以及连接机械臂主体的吸盘，吸盘可通过吸附的方式抓取书籍。第一机械臂通过吸盘吸附书籍的设置相对于一般的机械手夹取书本的操作来说实现夹取的方式更为简单，并且抓取效率更高，成本也更低。

进一步地，取书装置44还包括第二机械臂，其设置于智能图书柜4内，其配合第一机械臂工作，在第一机械臂从书架41上抓取书籍时从书籍底部承托书籍。因为第一机械臂采用吸附的方式来抓取书籍时，如果书籍比较重或者页码比较多，则可能对导致书籍的封面随着吸盘吸附而向上翻起，书籍其余部分因为重力的作用往下方打开，这样就可能会导致书本损坏。通过第二机械臂在书本下方对书本进行承托，能够有效地保护书本的完整性，也提升了获取书本的效率。

本实施例中，书籍识别装置45包括摄像头，其通过图像识别技术识别书籍的信息。

本实施例中，传递装置47包括传送带。智能图书柜4设置有进出书口，儿童可以在借书的时候通过进出书口借书，在还书的时候将书本放置进出书口来还书。当儿童借书之后，取书装置44取出书本并将放在传送带上，将书本传送至进出书口，儿童就可以取书了，当儿童还书时，只要将书本放至进出书口，待书籍识别装置45识别后，传递装置47将书本从进出书口传递至智能图书柜4内部，取书装置44将书籍收回至书架内。

下面结合图1至图3来对本申请的借还图书系统的工作原理进行说明。

首先家长通过智能终端1在云端服务器3上注册家长账号，家长可以通过智能终端1将登录家长账号，然后通过智能终端1填写儿童信息，比如填写儿童的姓名、性别、年龄、年级、家长名称等，家长填写完成确认后，智能终端1将儿童信息上传至云端服务器3。云端服务器3接收到儿童信息后将儿童信息与对应的家长账号进行关联。

智能终端1可以将家长填写的儿童信息形成二维码图像，然后家长可以下载该二维码图像后制作为借阅卡2。幼儿园管理方也可以通过云端服务器3的后台将儿童信息形成为二维码图像，然后下载二维码图像后制作为借阅卡2下发给各个家长。

家长可以通过智能终端1的APP来进行借阅操作，具体是，可以通过智能终端1的APP选择要进行借阅的智能图书柜4，进入智能图书柜4的页面后选择要借阅的书籍，或者，通过APP的搜索栏搜索图书的相关信息后，比如输入图书的名称，可以显示多本在不同智能图书柜4存储的书籍，用户可自行选择借阅。家长在智能终端1的APP上完成借阅操作后，智能终端1发送借阅请求至云端服务器3，云端服务器3将借阅请求与家长账号进行关联。

家长在智能终端1的APP上完成借阅操作后，儿童可以携带印有该二维码图像的借阅卡2来到智能图书柜4处进行借书。儿童出示借阅卡2，智能图书柜4的借阅卡识别装置42识别到借阅卡2上的儿童信息后，通过通信装置43访问云端服务器3获取儿童信息关联的借阅请求。云端服务器3发送与该儿童信息相关联的借阅请求。

因为智能图书柜4的存储装置保留有书籍的位置信息，所以，智能图书柜4可以根据书籍的位置信息来获取书籍。书籍的位置信息主要是指书籍在书架41的第几层承托板411的第几个格子内。控制装置46根据书籍的位置信息首先控制驱动模块413驱动书籍所在的承托板411以及其上层承托板411在升降滑道上进行升降，这样就能够给取书装置44腾出抓取或者归还书籍的空间。

借书的时候，控制装置46控制取书装置44的第一机械臂移动到存放书籍的格子的上方，然后第一机械臂的吸盘将书籍吸附起来，控制装置46同时控制第二机械臂从书籍的下方将书籍承托起来，然后第一机械臂和第二机械臂同步将书籍送至传递装置处，传递装置

还书的时候，智能图书柜4的书籍识别装置45在进书口识别书籍，然后智能图书柜4根据书籍的位置信息控制承托书籍的承托板411以及其上方的承托板在滑动轨道上升降以给第一机械臂和第二机械臂产生归还书籍的空间，第一机械臂和第二机械臂也同步将书籍回收至原来存放的位置或者预设位置上面。这样通过第一机械臂和第二机械臂的共同作用就能够实现自动借还书。

借书的时候，智能图书柜4根据借阅请求取书时，驱动模块413根据借阅请求中书籍的位置信息控制承载待借阅的书籍的承托板411以及在在其上方的承托板411在升降滑道412内升降以产生相对位移，第一机械臂根据位置信息将待借阅的书籍从承托板411上获取下来。比如，驱动模块413获取到待借阅的书籍被放置在智能图书柜4从下往上数起第二层的承托板411上，则驱动模块413控制第二层承托板411上方的第三层承托板411往上方移动，使得第二层承托板411和第三层承托板411之间有更多的空间，当然也可能是让第二层承托板411上方的所有承托板411比如第三、第四层承托板411等整体往上方移动，这样第二层承托板411和第三层承托板411之间就有更多的空间，这样第一机械臂就可以有在第二层承托板411和第三层承托板411之间有更大的活动空间。

因此，当智能图书柜4进行图书根据借阅请求取书时，智能图书柜4需要根据书籍的位置信息控制承托书籍的承托板411在升降滑道412上移动，以腾出第一机械臂抓取书籍的空间，第一机械臂在控制装置46的控制下移动到承托该书籍的承托板411的上方，然后根据书籍在承托板411的格子序号移动到相应的格子处进行取书动作，第一机械臂通过吸附的方式抓取书本，控制装置46同时控制第二机械臂从书籍的下方将书本承托起来，第一机械臂和第二机械臂同步将书本放置到该传递装置44上，通过传递装置44将书本传送至进出书口。借书结束后，驱动模块413控制承托板411在升降滑道412上移动，使得承托板411移动回原来的位置。

同样地，还书的时候，智能图书柜4进行图书回收时，传递装置47将书本从进出书口传递至智能图书柜4内部，然后根据书籍的位置信息控制承托书籍的承托板411在升降滑道412上移动以腾出第一机械臂归还书籍的空间。第一机械臂通过吸附的方式抓取书本，控制装置46同时控制第二机械臂从书籍的下方将书本承托起来，第一机械臂和第二机械臂根据书籍的位置信息将书籍送回其原来在书架41的位置上。还书结束后，驱动模块413控制承托板411在升降滑道412上移动，使得承托板411移动回原来的位置。

实施例二：

请参阅图4至图6，本申请提出应用于的幼儿园借还书方法，方法包括：

步骤S101：家长通过智能终端登录家长账号后上传儿童信息至云端服务器，云端服务器将儿童信息与家长账号进行关联。

本实施例中，智能终端可以是手机、平板电脑或者PC端。家长可以通过智能终端在云端服务器上注册家长账号，注册完成后可在智能终端的APP上登录家长账号。进入APP界面后，可以在智能终端上的交互界面填写并上传儿童信息，儿童信息包括：性别、年龄、姓名、年级、家长名称等。

智能终端提供交互界面供家长进行借阅操作，家长可以在登录家长账号后，选择待借阅的书籍，具体是，交互界面上可显示离家长位置最近的智能图书柜，也可以显示可借阅书籍的智能图书柜供家长选择，当家长选择好智能图书柜后，可以看到智能图书柜内的书籍以及各种书籍的借阅状态，例如新书、未还、剩余等。家长也可以通过在交互界面的搜索栏上搜索需待借阅的书籍，输入要搜索的书名或者作者名称后，就能够看到在哪些智能图书柜可以借阅该书籍。

家长完成书籍和智能图书柜的选择后，可以在交互界面上进一步选择借阅的时间，这样就完成了整个线上借阅的过程，然后智能终端将家长需待借阅的书籍、借阅选择的智能图书柜以及借阅时间作为借阅请求发送至云端服务器。

步骤S102：智能终端或者云端服务器根据儿童信息形成识别码图像。

本实施例中，智能终端根据儿童信息形成识别码图像，识别码图像可以是二维码图像。在其它实施例中，云端服务器可将儿童信息形成识别码图像，再转发识别码图像至智能终端。

本实施例中，家长可以将二维码图像从智能终端或者云端服务器下载后制作为借阅卡，也可以给儿童提供保存有该是识别码图像的设备，儿童携带该借阅卡或者设备即可作为借阅书籍的凭证。在其他实施例中，幼儿园管理者可以通过云端服务器的后台将二维码图像下载下来制作为借阅卡。

步骤S103：家长通过智能终端发送借阅请求至云端服务器，云端服务器接收并将借阅请求与儿童信息进行关联。

本实施例中，家长通过智能终端在云端服务器上注册家长账号，云端服务器保存该家长账号。当家长登录家长账号上传儿童信息后，将家长账号与儿童信息进行关联，亦既是，将家长账号与儿童信息对应保存。当家长登录家长账号并完成借阅操作后，智能终端将借阅请求发送至云端服务器，云端服务器将借阅请求与儿童信息进行关联。当云端服务器接收到智能图书柜发送的儿童信息时，云端服务器查询儿童信息对应的借阅请求，并将借阅请求下发至智能图书柜。

步骤S104：当儿童携带印有识别码图像的借阅卡进行借书，智能图书柜识别出识别码图像中的儿童信息，并根据儿童信息向云端服务器查询儿童信息关联的借阅请求，根据借阅请求自动获取待借阅的书籍。

步骤S105：当儿童进行还书时，将借阅的书籍放至智能图书柜的进出书口，智能图书柜识别书籍并自动将书籍回收。

进一步地，在步骤S104之前，还包括步骤：存储书籍在书架的位置信息。当智能图书柜获取到借阅请求时，通过存储装置搜索借阅请求中待借阅的书籍的位置信息。当然在其他实施例中，也可以把书籍在书架上的位置信息保存在云端服务器上，这样当智能图书柜在获取借阅请求的同时，云端服务器将借阅请求中的书籍的位置信息同时发送至智能图书柜。

因此，在步骤S104之中，还包括：根据借阅请求获得待借阅的书籍，确定书籍在书架的位置信息后自动获取书籍。在步骤S105之中，还包括：识别书籍以及获取书籍的位置信息，将书籍回收至其在书架上的原来位置。

本实施例中，预设位置为书籍原来存放的位置信息。在其他实施例中，预设位置也可以是智能图书柜4中专门用于归还的书籍进行存放的空间。

进一步地，请参阅图5，在确定书籍在书架的位置信息后自动获取书籍的步骤之前，还包括设置智能图书柜的步骤，具体包括：

步骤S201：设置书架，用于存放供借阅的书籍。进一步地，请参阅图6，在步骤201中，包括：

步骤S301：设置多层承托板，用于承载书籍。

本实施例中，每个承托板上分为多个放置书籍的格子，每个格子的位置均标有序号，书籍的位置信息可以通过书籍所在的承托板的层数以及所在层数的格子序号表示出来。

因此，智能图书柜根据借阅请求取书或者还书回收书本时，驱动模块根据借阅请求中书籍的位置信息控制承载待借阅的书籍的承托板以及在在其上方的承托板在升降滑道内升降以产生相对位移，第一机械臂根据位置信息将待借阅的书籍从承托板上获取下来。比如，驱动模块获取到待借阅的书籍被放置在智能图书柜从下往上数起第二层的承托板上，则驱动模块控制第二层承托板上方的第三层承托板往上方移动，使得第二层承托板和第三层承托板之间有更多的空间，当然也可能是让第二层承托板上方的所有承托板比如第三、第四层承托板等整体往上方移动，这样第二层承托板和第三层承托板之间就有更多的空间，这样第一机械臂就可以有在第二层承托板和第三层承托板之间有更大的活动空间。

步骤S302：设置升降滑道，使其设置于承托板的两侧，承托板滑动固定在升降滑道以形成多层的书架结构。

步骤S303：设置驱动模块，其连接承托板和升降滑道，其受控于所述控制装置，其用于驱动承托板在升降滑道上实现升降。

步骤S202：设置借阅卡识别装置，用于识别借阅卡上的识别码图像以获取儿童信息。本实施例中，借阅卡识别装置42包括摄像头，其通过图像识别技术识别识别码图像中的儿童信息。

步骤S203：设置通信装置，用于当借阅卡识别装置识别到儿童信息时，其访问云端服务器获取儿童信息关联的借阅请求。本实施例中，通信装置43包括2G/3G/4G/5G或者WIFI模块。

步骤S204：设置书籍识别装置，用于识别儿童归还的书籍。本实施例中，书籍识别装置45包括摄像头，其通过图像识别技术识别书籍的信息。

步骤S205：设置取书装置，用于根据借阅请求从书架内获取待借阅的书籍或者将儿童归还的书籍回收至预设位置。

进一步地，在步骤S204中，包括：设置取书装置包括用于传送书籍的第一机械臂。在设置第一机械臂的步骤中，包括：可在智能图书柜内移动的机械臂主体以及连接机械臂主体的吸盘，吸盘可通过吸附的方式抓取书籍。第一机械臂通过吸盘吸附书籍的设置相对于一般的机械手夹取书本的操作来说实现夹取的方式更为简单，并且抓取效率更高，成本也更低。

进一步地，在步骤S204中，还包括：设置取书装置还包括第二机械臂，使其设置于智能图书柜内，其配合第一机械臂工作，在第一机械臂从书架上抓取书籍时从顶部承托书籍。因为第一机械臂采用吸附的方式来抓取书籍时，如果书籍比较重或者页码比较多，则可能对导致书籍的封面随着吸盘吸附而向上翻起，书籍其余部分因为重力的作用往下方打开，这样就可能会导致书本损坏。通过第二机械臂在下方对书本进行承托，能够有效地保护书本的完整性，也提升了获取书本的效率。

因此，当智能图书柜进行图书根据借阅请求取书时，第一机械臂根据书籍的位置信息将要取出的书籍从承托板上获取下来，比如，第一机械臂移动到承托该书籍的承托板的上方，然后根据书籍在承托板的格子序号移动到相应的格子处进行取书动作。当智能图书柜要进行图书回收时，第一机械臂在进出书口处将书籍吸附起来，然后根据书籍的位置信息将书籍送回其原来在书架的位置上。

步骤S206：设置控制装置，其用于连接并控制所述借阅卡识别装置、通信装置、取书装置以及书籍识别装置。

进一步地，在设置智能图书柜的步骤中还包括：设置传递装置，其连接并受控于控制装置，其用于在儿童进行借还书过程中，将书籍在取书装置和智能图书柜的进出书口之间进行传递。

本实施例中，智能图书柜设置有进出书口，儿童可以在借书的时候通过进出书口借书，在还书的时候将书本放置进出书口来还书。传递装置可以包括传送带，当儿童借书之后，取书装置取出书本并将放在传送带上，将书本传送至进出书口，儿童就可以取书了，当儿童还书时，只要将书本放至进出书口，待书籍识别装置识别后，传递装置将书本从进出书口传递至智能图书柜内部，取书装置将书籍收回至书架内。

在智能图书柜根据借阅请求自动获取待借阅的书籍的步骤之后，还包括步骤S106：智能图书柜将借阅结果反馈至云端服务器，云端服务器收到反馈信息后将反馈信息转发至智能终端。

在智能图书柜识别书籍并自动将书籍回收的步骤之后，还包括步骤S107：智能图书柜将还书结果反馈至云端服务器，云端服务器收到反馈信息后将反馈信息转发至智能终端。

本申请的有益效果在于：通过智能终端上传儿童信息后，云端服务器将儿童信息与家长账号关联，家长通过智能终端进行借阅操作然后发送借阅请求至云端服务器，云端服务器将借阅请求与儿童信息进行关联，儿童可携带印有根据儿童信息形成的识别码图像的借阅卡到智能图书柜前进行借阅，当智能图书柜识别到儿童出示的识别码图像时，获取借阅请求，根据借阅请求自动获取书籍并送至智能图书柜的进出书口，当儿童进行还书时，识别儿童所还的书籍并将书籍回收至原来的位置，这样能够将选书和借还书的过程进行分离，解决了幼儿园的孩子没有能力选书的问题，使得比较复杂的选书的程由家长操作，而借书和还书的过程则由儿童亲自参与，加强了儿童阅读的参与感，也培养了孩子的契约感和对所借书本的珍惜，推动了家长和幼儿园对儿童爱惜书本的教育，同时，因为借还书过程中对书的获取和整理都是通过智能化和自动化实现的，不用每次借书和还书时都要人工操作，也无须大量的人手对图书进行整理，提高了工作效率，也极大地降低了人工成本和人工管理书籍的麻烦。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘等。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种应用于幼儿园的图书借还系统，其特征在于，其包括：

智能终端，其用于登录家长账号以及上传儿童信息，其根据所述儿童信息形成识别码图像；

借阅卡，其用于承载包含所述儿童信息的所述识别码图像；

云端服务器，其与所述智能终端通信连接；

智能图书柜，其连接所述云端服务器，所述智能图书柜包括：

书架，其用于存放供借阅的书籍；

借阅卡识别装置，其用于识别所述借阅卡上的识别码图像以获取所述儿童信息；

通信装置，其用于当所述借阅卡识别装置识别到所述儿童信息时，访问所述云端服务器获取所述儿童信息关联的借阅请求；

书籍识别装置，其用于识别所述儿童归还的书籍；

取书装置，其用于根据所述借阅请求从所述书架内获取待借阅的所述书籍或者将所述儿童归还的书籍回收至预设位置；

控制装置，其用于连接并控制所述借阅卡识别装置、通信装置、取书装置以及书籍识别装置。

2.如权利要求1所述的图书借还系统，其特征在于，所述智能图书柜还包括：存储装置，其用于存储所述书籍在所述书架的位置信息，其连接并受控于所述控制装置。

3.如权利要求2所述的图书借还系统，其特征在于，

所述书架包括：

多层承托板，其用于承载所述书籍；

升降滑道，其设置于所述承托板的两侧，所述承托板滑动固定在所述升降滑道上以形成多层的书架结构；以及

驱动模块，其连接所述承托板和升降滑道，其受控于所述控制装置，其用于驱动所述承托板在所述升降滑道上实现升降；

其中，当所述智能图书柜根据所述借阅请求取书时，所述驱动模块根据所述借阅请求中所述书籍的位置信息控制承载待借阅的所述书籍的承托板以及在其上方的所述承托板在所述升降滑道内升降以产生相对位移，所述取书装置根据所述位置信息将待借阅的所述书籍从所述承托板上获取下来；

当所述智能图书柜进行图书回收时，所述驱动模块根据要归还的所述书籍的位置信息控制原先存放所述书籍的承托板以及在其上方的承托板在所述升降滑道内升降以产生相对位移，所述取书装置根据所述位置信息将要归还的所述书籍放回至所述预设位置。

4.如权利要求2所述的图书借还系统，其特征在于，所述取书装置包括用于传送所述书籍的第一机械臂；所述第一机械臂包括：可在所述智能图书柜内移动的机械臂主体以及连接所述机械臂主体的吸盘，所述吸盘可通过吸附的方式抓取所述书籍。

5.如权利要求4所述的图书借还系统，其特征在于，所述取书装置还包括第二机械臂，其设置于所述智能图书柜内，其配合所述第一机械臂工作，在所述第一机械臂从所述书架上抓取所述书籍时从所述书籍底部承托所述书籍。

6.如权利要求1所述的图书借还系统，其特征在于，所述智能图书柜还包括：传递装置，其连接并受控于所述控制装置，其用于在所述儿童进行借还书过程中，将所述书籍在所述取书装置和智能图书柜的进出书口之间进行传递。

7.如权利要求1所述的图书借还系统，其特征在于，所述智能图书柜还包括：显示装置，其用于指导儿童进行借还书操作以及显示借还结果，其连接所述控制装置。

8.如权利要求1所述的图书借还系统，其特征在于，所述智能图书柜还包括：语音播放装置，其用于播放语音，其连接所述控制装置。

9.如权利要求1所述的图书借还系统，其特征在于，所述识别码图像为二维码图像。

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