[发明专利]一种智能图书整理机器人

说明书

本发明涉及一种智能图书整理机器人，属于机器人技术领域。本发明包括镂空底盘、底盘外壳、存书箱、独立驱动轮、四轮转动驱动系统、升降系统、机械臂、夹持系统等。四轮转动驱动系统安装在镂空底盘上，四个独立驱动轮分别和四轮转动驱动系统连接，底盘外壳安装在镂空底盘上，存书箱安置在底盘外壳上，升降系统安装在镂空底盘上，机械臂安装在升降系统的转动盘上，夹持系统安装在机械臂上。本发明提供了一种价格经济合理、运动性能好、应用场景多、精确度高的智能图书整理机器人，它能够为图书馆馆员乃至普通阅读者提供高效便捷的存书、取书的服务以及智能化的图书分类管理功能。

技术领域

本发明涉及一种智能图书整理机器人，属于机器人技术领域。

背景技术

目前学校、社会上的图书馆图书每月都有上万次的借出和归还，这对图书馆的管理人员来说无疑是一个很大的负担，全手工操作，不仅工作量大，而且效率较低。人力对图书整理具有滞后性，大大的降低了图书馆运行的效率，图书馆的书籍不能够时时保持整齐，不利于读者对图书馆藏书的检索、阅读以及保证书籍与其登记位置的对应统一。针对这种现状，智能图书管理机器人可以代替人力，让机器人来对图书进行识别分类，再把分类好的图书送到相应的书架上，以达到减少人力、降低工作强度、提高工作效率的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种智能图书整理机器人，以解决归还图书的原始位置的定位和完成整个图书的抓取和摆放的一些问题。随着大数据时代的发展和工业的改革，信息化已融入现代社会的方方面面，高效的工作可以由智能机器人代替。本图书管理机器人具有灵活的行走转向功能、抬升功能、抓取功能以及众多的传感器辅助，可以完成对目标位置、目标图书的处理。

本发明的技术方案是：一种智能图书整理机器人包括镂空底盘、底盘外壳5、存书箱3、独立驱动轮、四轮转动驱动系统、升降系统、机械臂、夹持系统等。轮子转动系统安装在镂空底盘上，四个独立驱动轮分别和轮子转动系统连接，底盘外壳5安装在镂空底盘上，存书箱3安置在底盘外壳上，升降系统安装在镂空底盘上，机械臂安装在升降系统的转动盘上，夹持系统安装在机械臂上。

所述的镂空底盘由支撑架14、底盘上支架15、蓄电池16、底盘下支架17、支撑柱18、支撑板Ⅱ25、支撑板Ⅲ26、寻迹传感器27、摄像头及超声波传感器29、轮子支撑架33组成。支撑架14固定在底盘上支架15上；底盘上支架15和底盘下支架17之间通过8个支撑柱18连接；蓄电池16安装在支撑板Ⅲ26上，支撑板Ⅲ26固定在底盘下支架17上；寻迹传感器27和摄像头及超声波传感器29安装在支撑板Ⅱ25上；轮子支撑架33安装在底盘下支架17上。

考虑到抬升机构对整机稳定性造成的影响以及整机重量的控制，所述的镂空底盘采用上下板镂空加支撑柱连接的方式，既使底盘较大又能让重量减轻。在竖直支撑杆跟随机器人运动的时候会产生重心倾斜以及轻微振动，行走机构底盘较低，可以起到稳定的作用。底盘上面有抓取机构的竖直运动导杆，导杆是机械臂和抓取机构的Z轴运动导向、支撑机构，长度可根据实际书架高度调整，调整值大约140~200cm。蓄电池的安装对称分布在两侧，起到了重心下移的效果。支撑架14上放置有4个存书箱3，存书箱为扇形，中间有分隔挡板，防止书籍倒塌。底盘外壳5材质为亚克力，其特点是透光性能好、坚固、颜色纯正、色彩丰富、美观平整、使用寿命长、不影响使用等。

所述独立驱动轮包括轮子4、固定块Ⅰ34、转动杆35、固定块Ⅱ36、步进电机Ⅱ37、电机杆38、齿轮组Ⅰ39、轮杆40、固定块Ⅲ41、独立驱动轮支架42、固定块Ⅳ43；两个轮子4之间通过轮杆40连接，轮杆固定在独立驱动轮支架42上；步进电机Ⅱ37和齿轮组Ⅰ39通过电机杆38连接，齿轮组Ⅰ39中的两个齿轮分别固定在电机杆38和轮杆40上并且啮合；固定块Ⅰ34和推杆Ⅱ32通过螺栓固定，固定块Ⅰ34和转动杆35螺钉连接，并且转动杆35随固定块Ⅰ34转动；固定块Ⅱ36是用于固定整个轮组固定在底盘上的，固定块Ⅱ36和轮子支撑架33连接；固定块Ⅲ41用于连接转动杆35和独立驱动轮支架42；固定块Ⅳ43固定在轮子支撑架33上。