CN210546404U - 图书分拣机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种图书分拣机器人，包括：分拣入口、多个分拣出口、图书识别组件、图书传送组件和控制箱，待分拣图书从分拣入口放入；不同的分拣出口对应不同类别的图书，且至少有两个分拣出口位于不同高度；图书识别组件设置在分拣入口处，用于获取待分拣图书的类别信息；控制箱分别与图书识别组件和图书传送组件连接，用于根据待分拣图书的类别信息控制图书传送组件运行；图书传送组件用于将从分拣入口放入的待分拣图书运送至与其类别对应的分拣出口，以使待分拣图书通过对应的分拣出口。将分拣出口设置在不同高度处，可以有效解决图书分拣装置体量庞大占地较宽的问题，提高图书分拣效率。

Description

图书分拣机器人

技术领域

本申请涉及智能机器人领域，具体而言，涉及一种图书分拣机器人。

背景技术

近年来，随着教育与公益事业的长足进步，图书馆作为公共教育文化服务体系的重要组成部分，无论是整体数量还是平均馆藏量都有大幅度增加。但与之不相适应的是，多数图书馆的还书分拣工作仍由人工完成，效率不高；也有一些图书的自动分拣装置，但其体量较大，并且整个装置占地较宽，未能在图书馆的图书分拣工作中应用开来。这导致现在的图书分拣工作依旧以人工分拣为主，因而归还图书上架工作偏长，无法更有效地发挥馆藏图书传播知识的价值，并且相当耗费人力资源，人力成本高。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种图书分拣机器人，以在更广泛的范围内实现图书的自动分拣，提高图书分拣的效率。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请的实施例提供一种图书分拣机器人，包括：分拣入口、多个分拣出口、图书识别组件、图书传送组件和控制箱，待分拣图书从所述分拣入口放入；不同的所述分拣出口对应不同类别的图书，用于通过对应该类别的所述待分拣图书，且至少有两个所述分拣出口位于不同高度；所述图书识别组件设置在所述分拣入口处，用于获取所述待分拣图书的类别信息；所述控制箱分别与所述图书识别组件和所述图书传送组件连接，用于根据所述待分拣图书的类别信息控制所述图书传送组件运行；所述图书传送组件用于将所述待分拣图书运送至与其类别对应的分拣出口，以使所述待分拣图书通过对应的分拣出口。

通过分拣入口、多个分拣出口、图书识别组件、图书传送组件和控制箱的相互配合，可以实现将分拣入口的待分拣图书运送到对应的分拣出口，以完成图书的分拣。并且，通过将分拣出口设置在不同高度处，可以有效解决多个分拣出口处于同一高度时，在同一平面内布设多个分拣出口而导致图书分拣装置体量庞大占地较宽的问题，从而有利于图书分拣机器人的普及，以提高图书分拣效率，节约人力成本，促进知识的传播。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述多个分拣出口中至少有两个朝向不同方向。

通过将分拣出口按照不同方向设置，可以有效利用空间，在分拣出口数量确定的情况下，可以有效减少开设分拣出口时在高度方向占用的空间，进一步优化图书分拣机器人的体量。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述分拣出口的数量为5-10个，所述分拣出口分2-3种不同高度设置。

分2-3种不同高度设置5-10个分拣出口，可以尽可能优化图书分拣机器人的体量，并且，分拣出口的数量限定了在一个分拣过程中能够分拣的图书种类，而5-10个分拣出口可以以较少的分拣过程完成对图书的分拣(我国采用的《中国图书馆分类法》中，将图书分为22个大类)。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述图书传送组件包括传送机构和升降机构，所述升降机构与所述传送机构连接，所述升降机构升降带动所述传送机构升降；所述传送机构接收从所述分拣入口放入的所述待分拣图书，并将所述待分拣图书运送至对应的分拣出口。

通过设置传送机构和升降机构，可以实现将从分拣入口放入的待分拣图书运送至开设在不同高度的分拣出口，完成图书分拣。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述传送机构包括传送带运输机和辅助挡板，所述辅助挡板设置在所述传送带运输机的两端，以承接在所述传送带运输机与所述分拣入口之间，或者承接在所述传送带运输机与所述分拣出口之间。

在传送带运输机的两端设置辅助挡板，可以使辅助挡板承接在传送带运输机与分拣入口或者分拣出口之间，避免待分拣图书卡在传送带运输机与分拣入口或者与分拣出口之间所形成的缝隙中，确保待分拣图书能够从分拣入口到达传送带运输机上，以及确保待分拣图书从传送带运输机到达分拣出口，从而保证图书分拣机器人的稳定运行。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述图书传送组件还包括旋转机构，所述旋转机构连接在所述升降机构和所述传送机构之间，所述旋转机构旋转带动所述传送机构旋转。

在传送机构和升降机构之间设置旋转机构，可以实现将分拣入口放入的待分拣图书运送至开设在不同方向的分拣出口，完成图书分拣。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述旋转机构为90°旋转气缸。

采用90°旋转气缸作为旋转机构，可以以较低成本实现将从分拣入口放入的待分拣图书运送至开设在不同方向的分拣出口(旋转气缸能够旋转的角度越丰富，成本越高)。

结合第一方面，或者结合第一方面的第一种至第六种中任一可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述图书分拣机器人还包括：机器人壳体，所述分拣入口开设在所述机器人壳体上；多个所述分拣出口开设在所述机器人壳体上，且至少两个所述分拣出口开设在所述机器人壳体上的不同高度处；所述图书识别组件设置在所述机器人壳体上且位于所述分拣入口处的上方；所述控制箱嵌设于所述机器人壳体内；所述图书传送组件设置在所述机器人壳体内。

设置机器人壳体，可以对图书分拣机器人的部件起到保护作用，从而提高图书分拣机器人运行的稳定性，并在一定程度上延长图书分拣机器人的使用寿命。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述图书分拣机器人还包括图书挡板，所述图书挡板与所述分拣入口连接，用于运送所述待分拣图书至所述分拣入口；以及/或者，所述图书挡板与所述分拣出口连接，用于将分拣后的图书运出所述分拣出口。

在分拣入口处设置图书挡板，使图书能够从待分拣图书挡板上到达分拣入口，在分拣出口处设置图书挡板，使待分拣图书能够从分拣出口的图书挡板到达指定的书筐内，可以提高图书分拣机器人的适用性。

结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，设置在所述分拣入口的所述图书挡板与水平面之间的夹角为30°～60°；设置在所述分拣出口的所述图书挡板与水平面之间的夹角为-30°～-60°。

通过令设置在所述分拣入口的所述图书挡板与水平面之间的夹角为30°-60°，可以使图书挡板上的待分拣图书在重力作用下自动到达分拣入口，通过令设置在所述分拣入口的所述图书挡板与水平面之间的夹角为-30°～-60°，可以使图书挡板上的待分拣图书在重力作用下自动到达指定的书筐内。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述图书分拣机器人还包括测距模块，所述测距模块设置在所述机器人壳体上，且位于所述分拣入口和/或所述分拣出口的上方，所述测距模块与所述控制箱连接，用于检测所述分拣入口和/或所述分拣出口是否存在所述待分拣图书。

在分拣入口和/或分拣出口处设置测距模块，可以检测分拣入口和/或分拣出口处是否有待分拣图书。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，在所述图书传送组件包括升降机构时，所述升降机构上设置限位件，所述限位件与所述机器人壳体内部开设的限位槽配合，以限定所述升降机构的运动方向和/或升降的幅度。

在升降机构上设置限位件，配合机器人壳体内部开设的限位槽，可以实现对升降机构的限位，以确保升降机构到达准确的高度，同时也可以限定升降机构的运行方向，能够尽量避免升降机构上的传送机构产生角度偏移，确保待分拣图书准确到达分拣出口。

第二方面，本申请的实施例提供一种图书分拣方法，应用于第一方面或者第一方面的第一种至第十一种中任一可能的实现方式所述的图书分拣机器人中的控制箱，所述方法包括：接收所述图书识别组件扫描待分拣图书而获取的类别信息；根据所述类别信息，确定出与所述待分拣图书的类别对应的分拣出口；根据对应的分拣出口确定出控制指令，其中，所述控制指令用于控制图书传送组件将所述待分拣图书运送至对应的分拣出口。

通过扫描待分拣图书获取类别信息，以确定出待分拣图书的类别以及对应的分拣出口，从而将待分拣图书运送至对应的分拣出口，可以简便地实现图书分拣。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，在所述图书传送组件包括升降机构、旋转机构和传送机构时，根据对应的分拣出口确定出控制指令，包括：根据对应的分拣出口，从预设的二维表查找对应的运行参数，其中，所述二维表包括从所述分拣入口到每个分拣出口对应的运行参数，所述运行参数包括所述升降机构升降幅度、所述旋转机构的旋转角度和所述传送机构的运行方向；根据查找结果，确定升降指令、旋转指令和传送指令。

通过查找预设的二维表，可以快速准确地确定出将待分拣图书运送至对应的分拣出口的控制指令，从而实现图书分拣的高效运行。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，在所述图书分拣机器人包括分别安装在分拣入口和分拣出口的测距模块时，所述方法还包括：接收所述测距模块检测到的所述分拣入口的距离变化信息，计分拣图书数量加一；接收所述测距模块检测到对应的分拣出口的距离变化信息，计对应的分拣出口对应的类别的图书数量加一；在接收到所述测距模块检测到的所述分拣入口的距离变化信息，以及接收到所述测距模块检测到对应的分拣出口的距离变化信息时，完成本次图书分拣，令所述图书传送组件复位。

通过测距模块检测分拣入口和分拣出口的待分拣图书，进而实现对待分拣图书的计数，可以对待分拣图书的核对，保证图书分拣的准确性。

第三方面，本申请的实施例提供一种图书分拣装置，应用于第一方面或者第一方面的第一种至第十一种中任一可能的实现方式所述的图书分拣机器人中的控制箱，所述装置包括：接收模块，用于接收所述图书识别组件扫描待分拣图书而获取的类别信息；处理模块，用于根据所述类别信息，确定出与所述待分拣图书的类别对应的分拣出口；所述处理模块，还用于根据对应的分拣出口确定出控制指令，其中，所述控制指令用于控制图书传送组件将所述待分拣图书运送至对应的分拣出口。

第四方面，本申请的实施例提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第二方面或者第二方面的第一种或第二种实现方式所述的图书分拣方法。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1a为本申请实施例提供的第一视角的图书分拣机器人的结构示意图。

图1b为本申请实施例提供的第二视角的图书分拣机器人的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种图书传送组件的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种测距模块的设置方式的示意图。

图4c为本申请实施例提供的推拉式电磁阀配合伸缩板伸出的示意图。

图4d为本申请实施例提供的推拉式电磁阀配合伸缩板缩回的示意图。

图5为本申请实施例提供的一种图书分拣机器人的俯视图。

图6为本申请实施例提供的一种图书分拣机器方法的流程图。

图7为本申请实施例提供的一种图书分拣机器装置的结构框图。

图标：100-图书分拣机器人；110-机器人壳体；111-防尘盖；112-壳身；113-底座；114-侧支板；120-分拣入口；130-分拣出口；140-图书识别组件；150-图书传送组件；151-升降机构；152-旋转机构；153-传送机构；1531-传送带运输机；1532-辅助挡板；1533-安装支座；154-支撑梁；155-限位件；156-限位槽；160-控制箱；170-测距模块；180-图书挡板；190-推拉式电磁阀；191-伸缩板；200-图书分拣装置；210-接收模块；220-处理模块；230-计数模块；240-复位模块。

具体实施方式

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描述。

近年来，随着教育与公益事业的长足进步，图书馆作为公共教育文化服务体系的重要组成部分，无论是整体数量还是平均馆藏量都有大幅度增加。但与之不相适应的是，多数图书馆的还书分拣工作仍由人工完成，效率不高；也有一些图书的自动分拣装置，但其体量较大，并且整个装置占地较宽，使用起来也比较费事，因此未能在图书馆的图书分拣工作中应用开来。这导致现在的图书分拣工作依旧以人工分拣为主，因而归还图书上架工作偏长，无法更有效地发挥馆藏图书传播知识的价值，并且耗费人力资源，人力成本高。基于此，本申请的发明人提供了一种图书分拣机器人100，能够有效解决现有的图书分拣装置200占地过大、使用复杂等问题，简单高效地实现图书分拣。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种图书分拣机器人100的结构示意图，其中，图1的图1a和图1b是图书分拣机器人100的不同角度的视图。在本实施例中，图书分拣机器人100可以包括机器人壳体110、分拣入口120、多个分拣出口130、图书识别组件140、图书传送组件150(参阅图2)和控制箱160。

在本实施例中，机器人壳体110可以包括防尘盖111、壳身112、底座113和侧支板114。壳身112可以为柱形、长方体形、台形、塔形等，但不限于此。本实施例中以圆柱形的壳身112为例进行介绍，只是举例，不应视为对本申请的限定。壳身112底部有底座113，底座113用于支撑整个图书分拣机器人100。在底座113上，可以设置侧支板114，底座113上的侧支板114与壳身112外围连接，这样可以使得底座113对图书分拣机器人100的支撑更加稳定。

在本实施例中，机器人壳体110上可以开设分拣入口120，分拣入口120的宽度可以为25厘米到40厘米之间，分拣入口120的高度可以为5厘米到20厘米之间。由此，分拣入口120的大小可通过大多数的图书，从而使得图书分拣机器人100实用性很强。而分拣入口120的数量可以为1，以使图书分拣的过程非常简单。当然，在其他一些可实现的方式中，分拣入口120的数量也可以为多个，甚至多个分拣入口120的大小还可以不同，以实现对更丰富的类型的图书进行分拣。因此，此处不应视为对本申请的限定。

在本实施例中，机器人壳体110上可以开设多个分拣出口130，一个分拣出口130可以对应一个图书的类别，在图书分拣时，不同类别的图书可以通过不同的分拣出口130进入到相应的书筐中，以完成图书分拣。而分拣出口130的大小可以参照分拣入口120的大小设置，当然，多个分拣出口130之间也可以存在大小差异，具有不同的宽度或高度等，此处不作限定。

在本实施例中，为了节省空间，可以将多个分拣出口130按照多个方向、多种高度开设(即多层次环绕开设)在机器人壳体110上。从而能够在图书分拣机器人保证分拣出口数量一致的情况下，适当地减少机器人的占地面积。示例性的，可以在壳身112的不同高度位置上开设多个分拣出口130(例如在三种不同高度位置上开设多个分拣出口130)，且每一高度位置上分别环绕壳身112开设多个分拣出口130(例如，在每一高度位置上环绕壳身112分别开设4个分拣出口130。进一步地，每一高度位置上的4个分拣出口130等角距设置)。当然，此处只是举例，不应视为对本申请的限定，分拣出口130和分拣入口120的开设数量和位置，以实际需要为准。

在本实施例中，开设在不同高度的相邻的分拣出口130之间的高度差可以在5-20厘米之间，以控制图书分拣机器人100的整体高度，节约空间，但不应视为对本申请的限定，也可以为10-30厘米之间。

在其他一些可实现的方式中，可以采用不同的环绕方式在壳身112上开设多个分拣出口130，例如以环绕壳身112螺旋上升的方式开设、以环绕壳身112交替上升和下降的方式开设等，此处不作为限定。

而开设分拣出口130的数量，示例性的，可以在5-10个之间，当然，在一些可实现的方式中，也可以开设3个、22个等，此处不作限定。例如，以开设5个分拣出口130为例，以依据中图法(《中国图书馆分类法》)中对图书划分的5个大类对图书进行初步的分拣，而再对分拣后的每个大类进行进一步的图书分拣(图书的小类别超过5种的，可以多次分拣)，就可以完成对所有类型的图书的分拣了。当然，也可以开设10个分拣出口130，开设10个分拣出口130时，同样可以先对5个大类对图书进行初步的分拣(例如可以每两个分拣出口130对应通过同一大类但不同小类的图书，也可以只使用其中的5个分拣出口130，从而完成对图书的大类的分拣)，再对分拣后的每个大类进一步分拣，以完成图书分拣工作。开设10个分拣出口130时，通常可以以6个分拣过程完成对图书的分拣(进行1次对5个大类的分拣过程，以及，对每个大类进行1次小类分拣)。这样，可以尽可能提高图书分拣的效率。

在本实施例中，图书识别组件140可以为RFID(Radio FrequencyIdentification，射频识别)读取装置，以获取图书的类别信息。当然，也可以为其他类型的识别方式，例如通过摄像头扫码识别。本实施例中以RFID读取装置为例进行介绍，RFID读取装置可以快速准确地获取图书的类别信息，能够提升图书分拣的效率。

在本实施例中，图书识别组件140可以设置在分拣入口120处，对分拣入口120处的待分拣图书进行识别。示例性的，图书识别组件140可以设置在壳身112上且位于分拣入口120处的上方，此处不作限定。

请参阅图2，图2示出了本申请实施例提供的一种图书传送组件150的结构示意图。在本实施例中，图书传送组件150设置于机器人壳体110内部。

示例性的，图书传送组件150可以包括升降机构151、旋转机构152和传送机构153，旋转机构152可以连接在升降机构151和传送机构153之间，旋转机构152旋转带动传送机构153旋转；而升降机构151升降可以带动传送机构153升降。由此，可以实现图书传送组件150将分拣入口120处的待分拣图书运送至不同方向、不同高度的分拣出口130，以完成图书分拣。当然，在一些可实现的方式中，图书传送组件150可以不包括旋转机构152，升降机构151与传送机构153连接，实现将分拣入口120处的待分拣图书运送至不同高度的分拣出口130，完成图书分拣，因此，此处不应视为对本申请的限定。

在本实施例中，升降机构151可以设置在底座113上，升降机构151可以为电动缸，电动缸可以沿垂直于底座113的方向运动，此处的垂直并非绝对垂直，可以有一定误差，例如误差在3°之内，皆视为垂直。升降机构151可以沿高度方向进行升降，从而带动传送机构153的升降。需要说明的是，升降机构151也可以是气缸或者液压缸，此处不作限定。

在本实施例中，为了使得升降机构151相对于机器人壳体110的位置更加稳定，可以在升降机构151上设置支撑梁154。支撑梁154可以与机器人壳体110抵接，以使升降机构151的固定部分(例如电动缸的缸体部分，其中，电动缸的伸缩杆在缸体内运动)与机器人壳体110保持相对固定，从而可以尽可能避免由于升降机构151由于与底座113之间的连接松动而带来的偏差，从而保证升降机构151升降幅度的准确性。

在本实施例中，旋转机构152可以与升降机构151的顶部连接，以实现升降机构151的升降带动旋转机构152的升降。旋转机构152可以为90°旋转气缸，采用90°旋转气缸作为旋转机构152，可以以较低成本实现将分拣入口120放入的待分拣图书运送至开设在不同方向的分拣出口130(旋转气缸能够旋转的角度越丰富，成本越高)。当然，在其他一些可选的实施例中，也可以采用多角度旋转气缸，例如180°旋转气缸、360°旋转气缸等，此处不做限定。

在本实施例中，传送机构153可以包括：传送带运输机1531、辅助挡板1532和安装支座1533，安装支座1533与旋转机构152连接，而传送带运输机1531设置在安装支座1533上，从而可以实现旋转机构152旋转带动传送带运输机1531旋转，升降机构151升降带动传送带运输机1531升降。在本实施例中，传送带运输机1531可以正向运行，也可以反向运行。辅助挡板1532可以设置在传送带运输机1531的两端，以承接在传送带运输机1531与分拣入口120之间，或者承接在传送带运输机1531与分拣出口130之间，以避免待分拣图书卡在传送带运输机1531与分拣入口120或与者分拣出口130之间所形成的缝隙中，确保待分拣图书能够从分拣入口120到达传送带运输机1531上，以及确保待分拣图书从传送带运输机1531到达分拣出口130，从而保证图书分拣机器人100的稳定运行。

请一并参阅图1和图3，在一些可选的实现方式中，为了保证升降机构151升降方向的准确性，以及，防止在升降过程中造成旋转机构152旋转而影响旋转机构152的准确性，可以在升降机构151的顶部与旋转机构152之间安装一个限位件155(例如带限位球的圆形安装法兰)，限位件155可以与升降机构151一起升降；而机器人壳体110内部可以开设限位槽156(例如与圆形安装法兰的限位球契合的导轨)，限位件155位于限位槽156中，从而可以实现对升降机构151的升降方向的限定，保证升降机构151升降的准确性。另外，还可以在限位槽156的一些节点(例如与分拣入口120的位置、多种高度的分拣出口130的位置对应的部位)设置抵持件，以对升降机构151的升降幅度进行限定。这样就可以尽可能地提高升降机构151运行的准确性。

在本实施例中，控制箱160可以嵌设于机器人壳体110内。示例性的，控制箱160可以嵌设在壳身112上靠近底座113的部位，便于对控制箱160的调试和更新等。当然，也可以设置在机器人壳体110内部，此处不做限定。控制箱160可以与图书传送组件150连接，以及，与图书识别组件140连接，从而可以接收图书识别组件140发送的待分拣图书的类别信息，以及根据待分拣图书的类别信息控制图书传送组件150运行，完成图书分拣。

在本实施例中，控制箱160内部可以安装PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)或微型工控机，实现对图书分拣过程的自动控制。此种控制箱160可以脱机使用，对网络无要求，且成本低廉。当然，在一些可选的实现方式中，控制箱160内也可以安装联网使用的微型计算机，实现对图书分拣过程的自动控制，这种方式就可以使得图书分拣机器人100的适用性更好，运用于不同的图书馆书库，更新图书馆书库资源也比较方便。因此，此处不应视为对本申请的限定。

请参阅图3，在本实施例中，图书分拣机器人100还可以包括测距模块170。测距模块170可以安装在壳身112上，可以对应分拣入口120、分拣出口130进行安装。示例性的，测距模块170可以安装在壳身112顶部(防尘盖111可遮盖测距模块170)，对应分拣入口120和每个方向的分拣出口130进行安装，而对于开设于同一方向的多个不同高度的分拣出口130，只需一个激光检测模块即可对这些分拣出口130进行监测。在分拣入口120和/或分拣出口130处设置测距模块170，可以检测分拣入口120和/或分拣出口130处是否有待分拣图书。

请再次参阅图1，在本实施例中，图书分拣机器人100还可以包括图书挡板180。图书挡板180可以与分拣入口120连接，用于运送待分拣图书至分拣入口120；图书挡板180也可以与分拣出口130连接，用于将分拣后的图书运出分拣出口130。在分拣入口120处设置图书挡板180，使图书能够从待分拣图书挡板180上到达分拣入口120，在分拣出口130处设置图书挡板180，使待分拣图书能够从分拣出口130的图书挡板180到达指定的书筐内，可以提高图书分拣机器人100的适用性。

在本实施例中，设置在分拣入口120的图书挡板180与水平面的夹角可以为30°～60°(即水平面倾斜向上30°～60°)，这样可以使图书挡板180上的待分拣图书在重力作用下自动到达分拣入口120。而设置在分拣出口130的图书挡板180与水平面的夹角可以为-30°～-60°(即水平面倾斜向下30°～60°)，这样可以使图书挡板180上的待分拣图书在重力作用下自动到达指定的书筐内。

请参阅图4，在本实施例中，可以在分拣入口120的下方设置一个推拉式电磁阀190，与控制箱160连接。而在分拣入口120与传送机构153之间，还可以设置伸缩板191。示例性的，伸缩板191可以设置在传送机构153与分拣入口120之间的缝隙中，伸缩板191与推拉式电磁阀190连接。推拉式电磁阀190可以控制伸缩板191伸出或者缩回。请参阅图4中的图4c，此为伸缩板191伸出时的状态，可以阻挡分拣入口120处的图书进入；而图4中的图4d，则是伸缩板191缩回时的状态，此时伸缩板191不会对分拣入口120处的待分拣图书造成阻碍作用，待分拣图书可以从分拣入口120处进入，到传送机构153上。

通过在分拣入口120处设置推拉式电磁阀190和伸缩板191，可以保证每次分拣待分拣图书时，一次分拣过程中只分拣一本待分拣图书，防止多余的待分拣图书通过分拣入口120进入图书分拣机器人100内部，可以有效保证图书分拣机器人100的稳定运行，保证图书分拣过程有条不紊地进行。

以上，对图书分拣机器人100的结构进行了详细的介绍，以下，将结合一个例子，对本申请实施例提供的图书分拣机器人100分拣图书的过程进行详细的介绍。

在介绍图书分拣的详细过程之前，先对所举例子的基本设定进行介绍，以便于对图书分拣过程的理解。

请一并参阅图1和图5，图5为本申请实施例提供的一种图书分拣机器人100的俯视图。在本实施例中，图书分拣机器人100在机器人壳体110的壳身112环绕开设有1个分拣入口120和10个分拣出口130，分为四个方向，每个方向间隔90°(两个方向之间可有5°误差)。在设置分拣入口120的方向，在高于分拣入口120开设高度的2H的位置开设有一个分拣出口130，其余每个方向均开设3个分拣出口130，同一方向上相邻两个分拣出口130的开设高度之间的高度差为H，其中，H可以为200毫米。而开设分拣出口130的方向记为方向I，按照顺时针旋转，剩余的三个方向分别为方向II、方向III和方向IV。当传送机构153位于方向I或者方向III时，旋转机构152的旋转角度为0°；当传送机构153位于方向II或者方向IV时，旋转机构152的旋转角度为90°。传送机构153从方向I向方向III运动时，记为正向；传送机构153从方向III向方向I运动时，记为反向。在俯视角度上，旋转机构152从位于方向I和方向III旋转到位于方向II和方向IV时，为逆时针旋转90°(需要注意的是：本例以90°旋转气缸作为旋转机构152，只能在0°和逆时针90°之间做往复旋转，不能旋转到顺时针90°的位置)。

以上，是本例子的基本设定，在本实施例中，可以以此设定建立二维表，二维表如下：

分拣出口与控制量对应关系表

在图书分拣前，可以通过控制器设定，将分拣出口130与图书所属书库一一对应。此处以分拣出口130编号1-10分别对应书库编号1-10，其中，书库编号为图书的类别信息中的一种。此处以每个分拣出口130对应一个书库编号为例，但不限定于此，其他例子中可以一个分拣出口130对应多个书库编号。

以及，在一些可实现的方式中，可以设置多种模式，例如，初分模式(将所有图书分拣为五个类别)，细分模式(可以包括五种子模式，每种子模式分别对应五个大类中的一类)，以实现对图书的分拣(由此，可以在6次分拣完成对所有图书的分拣)。

基于此，以下将结合本申请实施例提供的图书分拣方法，对图书分拣的过程进行详细的介绍。

请参阅图6，图6示出了本申请提供的图书分拣方法。图书分拣方法可以包括：步骤S10、步骤S20和步骤S30。

在图书分拣时，当待分拣图书通过分拣入口120的图书挡板180到达分拣入口120时，设置在分拣入口120处的图书识别组件140可以获取待分拣图书的类别信息，并将类别信息发送给控制箱160。与此同时，测距模块170检测到分拣入口120的距离变化信息(分拣入口120存在待分拣图书时，测距模块170可以检测到分拣入口120处的距离有变化，从而使得控制箱160判断分拣入口120存在待分拣图书)，并将距离变化信息发送给控制箱160。

由此，控制箱160可以执行步骤S10。

步骤S10：接收所述图书识别组件扫描待分拣图书而获取的类别信息。

在本实施例中，控制箱160可以接收待分拣图书的类别信息和分拣入口120的距离变化信息，判断分拣入口120存在待分拣图书，从而可以计分拣图书数量加一，并执行步骤S20。

步骤S20：根据所述类别信息，确定出与所述待分拣图书的类别对应的分拣出口。

在本实施例中，控制箱160可以根据待分拣图书的类别信息，确定出与待分拣图书的类别对应的分拣出口130。例如，待分拣图书的书库编号为3，对应3号分拣出口130。

确定出对应的分拣出口130，控制箱160可以执行步骤S30。

步骤S30：根据对应的分拣出口确定出控制指令，其中，所述控制指令用于控制图书传送组件将从所述分拣入口放入的所述待分拣图书运送至对应的分拣出口。

在本实施例中，当待分拣图书通过分拣入口120进入图书分拣机器人100内部时，控制箱可以控制推拉式电磁阀190的伸出，带动伸缩板191伸出，从而可以有效保证每次分拣时只对已经进入图书分拣机器人100内部的待分拣图书进行分拣，保证图书分拣过程的有序进行。而控制箱160可以根据对应的分拣出口130，从预设的二维表查找对应的运行参数(即所在方向、对应伸长量、对应旋转量、传送带运动方向)。

查找出对应的分拣出口130所需要的运行参数(所在方向、对应伸长量、对应旋转量、传送带运动方向)，控制箱160可以据此确定出升降指令、旋转指令和传送指令，并发送给图书传送组件150(升降机构151、旋转机构152和传送机构153)。例如，3号分拣出口130对应方向II，对应伸长量为H，对应旋转量为90°，传送带运动方向为正向，那么，控制箱160就可以确定出对应的控制指令，控制指令包括控制升降机构151升降的升降指令、控制旋转机构152是否旋转(90°)的旋转指令和控制传送机构153运动方向的传送指令。

而图书传送组件150中的升降机构151、旋转机构152和传送机构153可以根据接收到的控制指令，执行相应的动作，从而将待分拣图书运送到对应的分拣出口130。例如，升降机构151根据升降指令，伸长H；旋转机构152根据旋转指令，旋转90°；传送机构153根据传送指令，控制传送带正向运动。由此，可以将分拣入口120处的待分拣图书运送至对应的分拣出口130(3号分拣出口130)。

通过查找二维表，可以快速准确地确定出将待分拣图书运送至对应的分拣出口130的控制指令，从而实现图书分拣的高效运行。

而在待分拣图书到达对应的分拣出口130时，测距模块170检测到对应的分拣出口130的距离变化信息，并将距离变化信息发送给控制箱160。控制箱160可以根据接收到的分拣出口130的距离变化信息，确定出对应的分拣出口130，并计对应的分拣出口130的图书数量加一。

需要说明的是，本实施例中，测距模块170可以是检测对应的分拣出口130是否存在待分拣图书(例如激光测距模块，控制箱160可以确定出的对应的分拣出口130，从而确定出对应的激光测距模块，使该激光测距模块监测对应的分拣出口130，在检测到距离变化信息时，确定该分拣出口130存在待分拣图书)。也可以是测距模块170实时监测，从而检测出对应的分拣出口130存在待分拣图书(例如超声波测距模块，可以对多个分拣出口130实时监测，而不同高度的分拣出口130存在待分拣图书时，可以根据距离变化信息不同，从而使得控制箱160可以根据此变化信息判断出是哪个分拣出口130存在待分拣图书)。因此，此处不作为对本申请的限定。

而在控制箱160接收到测距模块170检测到的分拣入口120的距离变化信息，以及接收到测距模块170检测到对应的分拣出口130的距离变化信息时，可以判断本次的图书分拣过程已经完成，令图书传送组件150复位，伸缩板191回缩，准备下一次的图书分拣。

通过测距模块170检测分拣入口120和分拣出口130的待分拣图书，进而实现对待分拣图书的计数，可以实现对待分拣图书的核对，保证图书分拣的准确性。

请参阅图7，基于同一构思，本申请实施例中还提供一种图书分拣装置200，应用于如前所述的图书分拣机器人中的控制箱，所述装置包括：接收模块210，用于接收所述图书识别组件扫描待分拣图书而获取的类别信息；处理模块220，用于根据所述类别信息，确定出与所述待分拣图书的类别对应的分拣出口；所述处理模块220，还用于根据对应的分拣出口确定出控制指令，其中，所述控制指令用于控制图书传送组件将从所述分拣入口放入的所述待分拣图书运送至对应的分拣出口。

在本实施例中，所述处理模块220，还用于根据对应的分拣出口，从预设的二维表查找对应的运行参数，其中，所述二维表包括从所述分拣入口到每个分拣出口对应的运行参数，所述运行参数包括所述升降机构升降幅度、所述旋转机构的旋转角度和所述传送机构的运行方向；根据查找结果，确定升降指令、旋转指令和传送指令。

在本实施例中，在所述图书分拣机器人包括分别安装在分拣入口和分拣出口的测距模块时，所述装置还包括：计数模块230，用于接收所述测距模块检测到的所述分拣入口的距离变化信息，计分拣图书数量加一；接收所述测距模块检测到对应的分拣出口的距离变化信息，计对应的分拣出口对应的类别的图书数量加一；复位模块240，用于在接收到所述测距模块检测到的所述分拣入口的距离变化信息，以及接收到所述测距模块检测到对应的分拣出口的距离变化信息时，完成本次图书分拣，令所述图书传送组件复位。

以及，本申请的实施例还提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行本实施例中所述的图书分拣方法。

综上所述，本申请提供一种图书分拣机器人，通过分拣入口、多个分拣出口、图书识别组件、图书传送组件和控制箱的相互配合，可以实现将分拣入口的待分拣图书运送到对应的分拣出口，以完成图书的分拣。并且，通过将分拣出口设置在不同高度处，可以有效解决多个分拣出口处于同一高度时，在同一平面内布设多个分拣出口而导致图书分拣装置体量庞大占地较宽的问题，从而有利于图书分拣机器人的普及，以提高图书分拣效率，节约人力成本，促进知识的传播。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图书分拣机器人，其特征在于，包括：分拣入口、多个分拣出口、图书识别组件、图书传送组件和控制箱，

待分拣图书从所述分拣入口放入；

不同的所述分拣出口对应不同类别的图书，用于通过对应该类别的所述待分拣图书，且至少有两个所述分拣出口位于不同高度；

所述图书识别组件设置在所述分拣入口处，用于获取所述待分拣图书的类别信息；

所述控制箱分别与所述图书识别组件和所述图书传送组件连接，用于根据所述待分拣图书的类别信息控制所述图书传送组件运行；

所述图书传送组件用于将所述待分拣图书运送至与其类别对应的分拣出口，以使所述待分拣图书通过对应的分拣出口。

2.根据权利要求1所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述多个分拣出口中至少有两个朝向不同方向。

3.根据权利要求2所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述分拣出口的数量为5-10个，所述分拣出口分2-3种不同高度设置。

4.根据权利要求1所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述图书传送组件包括传送机构和升降机构，

所述升降机构与所述传送机构连接，所述升降机构升降带动所述传送机构升降；

所述传送机构接收从所述分拣入口放入的所述待分拣图书，并将所述待分拣图书运送至对应的分拣出口。

5.根据权利要求4所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述传送机构包括传送带运输机和辅助挡板，

所述辅助挡板设置在所述传送带运输机的两端，以承接在所述传送带运输机与所述分拣入口之间，或者承接在所述传送带运输机与所述分拣出口之间。

6.根据权利要求4所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述图书传送组件还包括旋转机构，

所述旋转机构连接在所述升降机构和所述传送机构之间，所述旋转机构旋转带动所述传送机构旋转。

7.根据权利要求6所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述旋转机构为90°旋转气缸。

8.根据权利要求1-7中任一所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述图书分拣机器人还包括：机器人壳体，

所述分拣入口开设在所述机器人壳体上；

多个所述分拣出口开设在所述机器人壳体上，且至少两个所述分拣出口开设在所述机器人壳体上的不同高度处；

所述图书识别组件设置在所述机器人壳体上且位于所述分拣入口处的上方；

所述控制箱嵌设于所述机器人壳体内；

所述图书传送组件设置在所述机器人壳体内。

9.根据权利要求8所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述图书分拣机器人还包括图书挡板，

所述图书挡板与所述分拣入口连接，用于运送所述待分拣图书至所述分拣入口；

以及/或者，所述图书挡板与所述分拣出口连接，用于将分拣后的图书运出所述分拣出口。

10.根据权利要求8所述的图书分拣机器人，其特征在于，所述图书分拣机器人还包括测距模块，

所述测距模块设置在所述机器人壳体上，且位于所述分拣入口和/或所述分拣出口的上方，所述测距模块与所述控制箱连接，用于检测所述分拣入口和/或所述分拣出口是否存在所述待分拣图书。

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