CN212624276U - 一种具有送水功能的无人图书配送车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有送水功能的无人图书配送车，包括供水装置、书籍存取装置、无人驾驶装置、通用底盘装置、终端管理系统，所述供水装置包括储水模块、加热模块、管路模块、补水模块、出水模块、透气模块、电磁阀、一次性水杯存储柜；所述书籍存取装置包含多个独立储书箱，每个储书箱分别设有一个箱门，所述储书箱内设有电子锁和RFID电子标签识别装置，每个箱门上设有显示屏。本发明可实现在书店、图书馆中送水到座、送书到座的便捷服务，且具有实用性强，安全性高等优点。

Description

一种具有送水功能的无人图书配送车

技术领域

本发明涉及配送装置技术领域，具体为一种具有送水功能的无人配送车。

背景技术

目前图书馆供水机器基本位于某一固定地点，少数图书馆每两层设置一个饮水机器或供水机位置距读者自修室较远，这给在图书馆自习或阅读的用户带来了不便，尤为对众多高校图书馆自习的学生学习效率造成影响。据调查图书馆读者经常会忘带水杯，这导致读者在图书馆中无法饮水，造成读者体验感差。借阅者在借阅书籍时，需要凭借藏书号寻找书籍所在位置，由于对图书分布信息不熟悉、图书馆书籍整理具有时延性等原因，导致读者在寻找书籍时难度较大、耗时较长、效率较低。借阅者在图书馆内暂借图书之后进行归还时往往需要放置在统一固定的还书架，这导致归还的图书堆放混乱，会增加图书管理员图书分类及归还的工作量。

市面上已有的专利(如：201810549064.5)仅具有带领读者到所借图书所在书柜的导航功能以及便利馆外借阅图书的借阅者的服务，并没有针对在馆借阅者实现随叫随到、书籍配送到座以及还书到柜的功能。

本发明提供了一种具有送水功能的无人图书配送车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有送水功能的无人图书配送车，可以供应热水到读者座位和定点配送书籍，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明公开了一种具有送水功能的无人图书配送车，包括供水装置、书籍存取装置、无人驾驶装置、通用底盘装置、终端管理系统，所述供水装置包括储水模块、加热模块、管路模块、出水模块、透气模块、电磁阀、一次性水杯存储柜，所述储水模块包括储水箱、补水口设置在储水箱表面，所述加热模块包括热水胆、热水出水口，所述管路模块包括排气管、进水管、排水管，所述出水模块包括排水箱、排水口，所述透气模块包括排气室、排气孔；所述书籍存取装置包含多个独立储书箱，每个所述储书箱内设有电子锁控制箱门开关，所述电子锁收到终端管理系统输出的解锁命令进行解锁，且每个储书箱内设有用于识别图书上电子标签的RFID电子标签识别装置，每个储书箱的箱门上设有显示屏；所述无人驾驶装置包括环境感知模块、应急控制模块、电机驱动控制模块、充放电模块，所述环境感知模块设置有双目摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器，所述应急控制模块设置有应急报警指示灯、扬声器、急停开关；所述通用底盘装置包括电源插口、蓄电池组、电机、传动轴、车轮、消毒剂喷洒装置以及底盘整体结构；所述终端管理系统包括供水管理模块、借还书管理模块、动力管理模块、感知管理模块、人机交互模块。

所述排气孔设置在车体顶端并与排气室连接，排气室通过排气管与热水胆相连，所述补水口设置在车体侧面并与储水箱连接，所述储水箱通过进水管与热水胆连接，热水胆通过排水管与排水箱连接，排水箱连接排水口，排水口设置在车体侧面表面，所述热水胆通过设置在胆内的加热装置对水进行加热和保温，所述电磁阀与终端管理系统连接，控制热水阀门，在收到终端管理系统的开启命令时阀门打开，热水出水口出水。

优选的，所述热水胆、储水箱、排水箱皆设置温度监测器、液位监测器，且监测器皆与终端管理系统连接，所述一次性水杯存储柜设置于配送车前部，一次性水杯存储柜内放置一次性水杯。

所述RFID电子标签识别装置设置在每个储书箱内底部的一端，所述电子锁设置于RFID 电子标签识别装置同一平面的上方，显示屏设置于箱门表面，所述电子锁、RFID电子标签识别装置及显示屏皆与终端管理系统连接，所述电子锁在收到终端管理系统的解锁指令后解锁，所述RFID电子标签识别装置对放入柜内的图书的电子标签进行识别并将所得图书信息反馈至终端管理系统。

优选的，所述显示屏能够显示出其柜内是否有图书，若有图书，则显示相应图书信息；若无图书，则显示“空柜”。

所述无人驾驶装置与通用底盘装置和终端管理系统连接，所述双目摄像头设置在车体顶端的前方，所述激光雷达与毫米波雷达设置在双目摄像头上方，所述应急报警指示灯设置于车体顶端的后方，所述急停开关设置于车体侧表面，所述电机驱动控制模块连接电机、传动轴、车轮对小车速度进行控制，所述充放电模块连接蓄电池。

所述急停开关采用手动控制的按压式开关，按下锁住旋转释放，为了方便操作在按钮上加装LED灯用于提醒。

所述底盘整体结构的底部皆通过传动轴旋转安装有车轮，且传动轴的内部固定安装有传动轮，所述底盘整体结构的表面设置有电源插孔，所述底盘整体结构的内部固定安装有电机，所述电机的一侧固定安装有蓄电池组。

优选的，底盘整体结构的内部后端设置有消毒剂喷洒装置，消毒剂喷洒装置设置有消毒剂喷口，消毒剂喷口设置于车体尾部两侧，所述消毒剂喷洒装置连接终端管理系统，在收到终端管理系统的喷洒指令后进行喷洒，在收到停止指令后停止喷洒。

位于所述终端管理系统5的供水管理模块连接供水装置，对水温状态、储水液位状态、水阀开关状态进行管理；所述借还书管理模块连接书籍存取装置，对图书位置信息、图书借阅订单及归还订单信息、订单跟踪信息进行管理；所述感知管理模块连接无人驾驶装置对地图构建信息、配送车空间位置信息、周围障碍物信息、路径规划信息进行管理；所述动力管理模块连接无人驾驶装置及通用底盘装置，对电机的转速和温度、电池的温度和电量、轮胎气压状态进行管理；所述人机交互模块包括人机交互界面、IC卡感应装置、系统软件、后台管理系统，人机交互模块连接供水装置、书籍存取装置、无人驾驶装置和通用底盘装置，对IC卡识别信息、图书编号信息、支付状态信息及消毒剂喷洒设备状态进行管理。

与现有技术相比，本专利的有益效果是：

1.配送车实现了送水到位的服务，让借阅者坐在座位上就可以打到水，解决了供水机设置偏远，读者接水耗时长的问题，且配送车上通过设置一次性水杯存储柜使没有带水杯的读者也可以进行饮水，解决了忘带水杯的读者饮水难的问题。

2.配送车实现了送书到位的服务，配送车自动将读者所借书籍运送至读者的座位处，解决读者找书难，耗时长的问题，节约时间，提高了效率；并且依托配送车终端管理系统通过IC卡识别以及人机交互界面进行身份认证的流程避免了书籍被盗，确保书籍正确送至对应借阅者手里，具有安全性，准确性。

3.对于归还图书，配送车通过终端管理系统获取图书位置信息，利用无人驾驶装置准确将图书送至书架，确保了图书归位的准确性，减少了图书管理员图书分类和图书归还的工作量。

4.配送车设置应急控制模块对小车意外状况作出反应，在小车不受控制时通过报警指示灯、扬声器来提醒周围人群，并通过手动急停开关使小车停止工作，降低意外状况造成的损失，提高了小车工作的安全性。

5.配送车通过设置消毒剂喷洒装置对空气进行消毒，一定程度上保障了读者的健康。

附图说明

图1为本发明的整体视图

图2为本发明供水装置的局部结构示意图

图3为本发明的书籍存放装置储书箱局部结构示意图

图4为本发明无人驾驶装置系统原理图

图5为本发明通用底盘装置系统图

图6为本发明终端管理系统原理图

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶端”、“右端”、“前端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

如图1-3所示，本实施例的一种具有送水功能的无人图书配送车，包括供水装置1、书籍存取装置2、无人驾驶装置3、通用底盘装置4、终端管理系统5，所述供水装置1包括储水模块、加热模块、管路模块、出水模块、透气模块、电磁阀、一次性水杯存储柜，所述储水模块包括储水箱106、补水口107设置在储水箱106表面，所述加热模块包括热水胆104、热水出水口109，所述管路模块包括排气管103、进水管108、排水管110，所属出水模块包括排水箱105、排水口111，所述透气模块包括排气室102、排气孔101；所述书籍存取装置2包含多个独立储书箱，所述每个储书箱内设有电子锁 201控制箱门开关，所述电子锁201收到终端管理系统5输出的解锁命令进行解锁，且每个储书箱内设有用于识别图书上电子标签的RFID电子标签识别装置202，每个储书箱的箱门上设有显示屏203；所述无人驾驶装置3包括环境感知模块、应急控制模块、电机驱动控制模块、充放电模块，所述环境感知模块设置有双目摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器，所述应急控制模块设置有应急报警指示灯、扬声器、急停开关；所述通用底盘装置4包括电源插口、蓄电池组、电机、传动轴、车轮、消毒剂喷洒装置以及底盘整体结构；所述终端管理系统5包括供水管理模块、借还书管理模块、动力管理模块、感知管理模块、人机交互模块。对于所述供水装置1，所述储水模块、加热模块、出水模块由上至下布置在车体上；所述排气孔101设置在车体顶端并与排气室102连接，排气室102通过排气管103与热水胆104相连，所述补水口107设置在车体侧面并与储水箱106连接，所述储水箱106通过进水管108与热水胆104连接，热水胆104通过排水管110与排水箱105连接，排水箱105连接排水口111，排水口111设置在车体侧面表面，所述热水胆104通过设置在胆内的加热装置对水进行加热和保温，所述电磁阀与终端管理系统5连接，控制热水阀门，在收到终端管理系统5的开启命令时阀门打开，热水出水口109出水。所述热水胆104、储水箱106、排水箱105皆设置温度监测器、液位监测器，且监测器皆与终端管理系统5连接。所述供水装置1内的一次性水杯存储柜设置于配送车前部，一次性水杯存储柜内放置一次性水杯。

利用所述通用底盘装置4中一端设置的电源插口连接电源，通过在所述电机的一侧固定安装有蓄电池组充电完成后，可以利用导线传输至设备内部安装的各个设备中，所述供水装置1通过设置在车体侧面的补水口107进行加水，利用储水箱106储水，储水箱106通过进水管108将储水箱106中的水导入热水胆104中，设置在热水胆104内的加热装置对水进行加热及保温，加热产生的水蒸气通过排气管103进入所述排气室102通过所述排气孔101排出，设置在热水胆104、储水箱106里的水温检测装置和液位检测装置获取相应信息，并将信息反馈至终端管理系统5，终端管理系统5将信息通过系统软件反馈至图书管理员端，图书管理员从而对水温与水量进行了解及干预，以便在水量不足的时候进行加水，供水装置1通过设置与终端管理系统5相连接的电磁阀控制开关，电磁阀在收到终端管理系统5的开启命令时阀门打开，热水出水口109出水。所述一次性水杯存储柜设置于配送车前部，一次性水杯存储柜内放置一次性水杯，读者拉开柜门即可拿取一次性水杯进行接水，实现了对水位、水温的监控，提高了安全性，以及方便了管理员对水及时补充，同时解决了读者忘带水杯无法饮水的问题。

所述位于书籍存取装置2的RFID电子标签识别装置202设置在每个储书箱内底部的一端，所述电子锁201设置于RFID电子标签识别装置202同一平面的上方，所述电子锁201、RFID电子标签识别装置202及显示屏203均与终端管理系统5连接；所述电子锁201 在收到终端管理系统5的解锁指令后解锁，所述RFID电子标签识别装置202对放入柜内的图书的电子标签进行识别并将所得图书信息反馈至终端管理系统5，所述显示屏203用于显示柜内是否有图书。具体地，所述RFID电子标签识别装置202对柜内图书的电子标签进行识别并将所得数据反馈至终端管理系统5，终端管理系统5对接收到的图书信息进行管理，同时通过连接图书馆管理系统获取用户订单信息、位置信息，终端管理系统5将订单位置信息反馈至显示屏203，当该图书被借阅时，显示屏将显示该读者对应座位号，及“待取”字样，当图书被归还时，显示屏将显示该归还图书对应图书馆楼层书架号。当储书箱里没有图书时，显示“空柜”字样，便捷了图书管理员对配送车的操作，优化使用过程。

如图4所示，配送车所述无人驾驶装置的双目摄像头设置在车体顶端的前方，所述激光雷达与毫米波雷达设置在双目摄像头上方；所述应急控制模块包括应急报警指示灯、扬声器、急停开关，所述应急报警指示灯设置于车体顶端的后方，所述急停开关设置于车体侧表面，所述急停开关采用手动控制的按压式开关；所述电机驱动控制模块与通用底盘装置4连接对配送车速度进行控制；所述充放电模块连接蓄电池。通过无人驾驶装置3采用基于激光雷达、双目摄像头和毫米波雷达等传感器基于制图算法实现图书馆内地图构建和配送车实时空间坐标定位，并对配送车周围可能存在的行人、桌椅、书架等障碍物的进行检测，实现配送车的自主避障及路径规划功能，无人驾驶装置3通过连接供水装置1和书籍存放装置2实现了自动送水及书籍配送功能，同时便捷了读者和图书馆管理员。

进一步，所述无人驾驶装置3与通用底盘装置4和终端管理系统5连接，如图5所示，通过所述电机驱动控制模块连接电机、传动轴、车轮对小车速度进行控制，通过所述充放电模块连接蓄电池，对蓄电池电量、温度进行管理和监控，所述急停开关采用手动控制的按压式开关，按下锁住旋转释放，为了方便操作在按钮上加装LED灯用于提醒，提高了配送车工作的安全性，稳定性。

所述位于通用底盘装置4的底盘整体结构的内部后端设置有消毒剂喷洒装置，消毒剂喷洒装置设置有消毒剂喷口，消毒剂喷口设置于车体尾部两侧，所述消毒剂喷洒装置连接终端管理系统5，在收到终端管理系统5的喷洒指令后进行喷洒，在收到停止指令后停止喷洒，实现对周围环境的消毒工作，提高了环境卫生性，安全性。

如图6所示，位于所述终端管理系统5的供水管理模块连接供水装置1，对水温状态、储水液位状态、水阀开关状态进行管理；所述借还书管理模块连接书籍存取装置2，对图书位置信息、图书借阅订单及归还订单信息、订单跟踪信息进行管理；所述感知管理模块连接无人驾驶装置3对地图构建信息、配送车空间位置信息、周围障碍物信息、路径规划信息进行管理；所述动力管理模块连接无人驾驶装置3及通用底盘装置4，对电机的转速和温度、电池的温度和电量、轮胎气压状态进行管理；所述人机交互模块包括人机交互界面、IC卡感应装置、系统软件、后台管理系统，人机交互模块连接供水装置1、书籍存取装置2、无人驾驶装置3和通用底盘装置4，对IC卡识别信息、图书编号信息、支付状态信息及消毒剂喷洒设备状态进行管理，从而实现了对热水供应及图书配送工作的管理，相应工作流程描述如下：

1.送水流程：读者通过图书馆系统软件用户端选择送水服务，图书管理员通过系统软件管理员端进行确认，配送车通过终端管理系统获取用户位置信息，通过无人驾驶装置自动驾驶至读者所在位置，读者通过刷IC卡，配送车通过终端管理系统5对IC卡进行识别以及对IC卡余额、IC卡支付状态进行管理，确认通过后终端管理系统5对电磁阀下达开启指令，电磁阀门打开，相应出水口进行出水，接水完毕后，终端管理系统5将下达返程命令至配送车，配送车返程，工作完毕。

2.借阅书籍配送流程：读者通过图书馆系统软件用户端选择借阅书籍配送服务，图书管理员通过系统软件管理员端进行确认，配送车通过终端管理系统5获取用户位置信息，借阅图书位置信息，用户个人信息，通过无人驾驶装置3自动驾驶至该图书所在位置，图书管理员通过系统软件管理员端下达解锁指令至某一处于“空柜”状态的储书箱的电子锁201，电子锁201解锁，图书馆管理员将相应图书放置对应储书箱内，合上箱门后电子锁 201完成自锁，箱内的RFID电子标签识别装置202对图书信息进行识别，并将信息反馈至终端管理系统5，终端管理系统5随之对箱门上的显示屏203下达指令，显示屏203显示出箱内图书信息，终端管理系统5同时通过无人驾驶装置3使配送车自动驾驶至读者位置，读者通过在人机交互界面上进行登录，配送车通过终端管理系统5验证用户的个人信息、支付状态，验证通过后下达解锁命令至相应电子锁201，电子锁解锁，并通过扬声器提醒读者关上储书箱的箱门，用户取书将箱门关闭后，相应储书箱的电子锁201完成自锁，终端管理系统5下达返程命令至配送车，配送车返程，服工作毕。

3.借阅书籍归还流程：读者通过图书馆系统软件用户端选择借阅书籍归还服务，图书管理员通过系统软件管理员端进行确认，配送车通过终端管理系统5获取用户位置信息，借阅图书位置信息，用户个人信息，通过无人驾驶装置3自动驾驶至读者所在位置，读者通过在人机交互界面上进行登录，终端管理系统5确认用户个人信息，确认通过后下发解锁指令至某一电子锁201，对应箱门打开，配送车通过终端管理系统5利用扬声器提醒读者关上储书箱的箱门，在箱门关闭后，位于储书箱内的RFID电子标签识别装置202将识别图书信息，并将信息反馈至终端管理系统5，终端管理系统5对图书信息、用户个人信息进行核对，确认通过后，终端管理系统5获取图书位置信息利用无人驾驶装置3使配送车自动驾驶至该图书所在位置，图书管理员通过系统软件的管理员端下达解锁指令至相应电子锁201，将图书取回放至图书对应位置，并将箱门关闭，终端管理系统5没有收到RFID 电子标签识别装置202识别的图书信息反馈，箱门上电子屏显示为“空柜“，终端管理系统5下达返程命令至配送车，配送车返程，工作完毕。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有送水功能的无人图书配送车，其特征在于，包括分别与终端管理系统(5)连接的供水装置(1)、书籍存取装置(2)、无人驾驶装置(3)、通用底盘装置(4)，所述供水装置(1)包括储水模块、加热模块、出水模块、透气模块、管路模块、电磁阀、一次性水杯存储柜；所述储水模块包括储水箱(106)及设置在储水箱(106)连通的补水口(107)；所述加热模块包括热水胆(104)以及设置在热水胆(104)上的热水出水口(109)；所述出水模块包括排水箱(105)及与排水箱(105)连通的排水口(111)；所述透气模块包括排气室(102)及与排气室(102)连通的排气孔(101)；所述管路模块包括排气管(103)、进水管(108)、排水管(110)，所述储水箱(106)通过进水管(108)与热水胆(104)相连，所述热水胆(104)通过排水管(110)与排水箱(105)相连；所述热水胆(104)通过排气管(103)与排气室(102)连通；所述书籍存取装置(2)包含多个独立储书箱，每个所述储书箱内设有电子锁(201)控制储书箱箱门的开关，且每个储书箱内设有用于识别图书上电子标签的RFID电子标签识别装置(202)，每个储书箱的箱门上设有显示屏(203)；所述无人驾驶装置(3)用于配送车的自主避障及路径规划，所述通用底盘装置(4)用于驱动配送车体移动；所述终端管理系统(5)包括供水管理模块、借还书管理模块、动力管理模块、感知管理模块、人机交互模块。

2.根据权利要求1所述的一种具有送水功能的无人图书配送车，其特征在于：所述储水模块、加热模块、出水模块由上至下布置在车体上；所述排气孔(101)设置在车体顶端；所述补水口(107)设置在车体侧面上部，所述排水口(111)设置在车体侧面下部；所述热水胆(104)通过设置在胆内的加热装置对水进行加热和保温；所述热水胆(104)、储水箱(106)、排水箱(105)皆设置温度监测器、液位监测器；所述电磁阀、温度监测器、液位监测器均与所述终端管理系统(5)连接；所述供水装置(1)内的一次性水杯存储柜设置于配送车前部，一次性水杯存储柜内放置一次性水杯。

3.根据权利要求1所述的一种具有送水功能的无人图书配送车，其特征在于：所述RFID电子标签识别装置(202)设置在每个储书箱内底部的一端，所述电子锁(201)设置于RFID电子标签识别装置(202)同一平面的上方，所述电子锁(201)、RFID电子标签识别装置(202)及显示屏(203)均与终端管理系统(5)连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有送水功能的无人图书配送车，其特征在于：所述无人驾驶装置(3)包括环境感知模块、应急控制模块、电机驱动控制模块、充放电模块；所述环境感知模块包括双目摄像头、激光雷达、毫米波雷达，所述双目摄像头设置在车体顶端的前方，所述激光雷达与毫米波雷达设置在双目摄像头上方；所述应急控制模块包括应急报警指示灯、扬声器、急停开关，所述应急报警指示灯设置于车体顶端的后方，所述急停开关设置于车体侧表面，所述急停开关采用手动控制的按压式开关；所述电机驱动控制模块与通用底盘装置(4)连接对配送车速度进行控制；所述充放电模块连接蓄电池。

5.根据权利要求1所述的一种具有送水功能的无人图书配送车，其特征在于：所述通用底盘装置(4)包括电源插口、蓄电池组、电机、传动轴、车轮、消毒剂喷洒装置以及底盘整体结构；所述底盘整体结构的内部后端设置有消毒剂喷洒装置，消毒剂喷洒装置设置有消毒剂喷口，消毒剂喷口设置于车体尾部两侧，所述消毒剂喷洒装置连接终端管理系统(5)。

6.根据权利要求1所述的一种具有送水功能的无人图书配送车，其特征在于：所述供水管理模块连接供水装置(1)；所述借还书管理模块连接书籍存取装置(2)；所述感知管理模块连接无人驾驶装置(3)；所述动力管理模块连接无人驾驶装置(3)及通用底盘装置(4)；所述人机交互模块包括人机交互界面、IC卡感应装置、系统软件、后台管理系统，人机交互模块连接供水装置(1)、书籍存取装置(2)、无人驾驶装置(3)和通用底盘装置(4)。

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