[发明专利]一种归还图书至排布紧密书架的机器人系统及工作方法

说明书

本发明公开了一种归还图书至排布紧密书架的机器人系统及工作方法，包括控制模块、驱动模块、滑动装置、机械臂、分书装置、夹持装置、放书架，控制模块与双摄像模块、摄像头、驱动模块相连接，滑动装置、机械臂、分书装置和夹持装置与驱动模块连接，滑动装置滑动设置放书架上，双摄像模块设置滑动装置上，机械臂固定在滑动装置和分书装置之间，分书装置包括多个分离板、连接杆，夹持装置设有机械手爪和连杆，夹持装置设置在多个分离板之间，摄像头固定在夹持装置与分书装置连接处。本发明通过控制模块控制各装置，在排布比较满的书架等复杂情况下顺利完成图书上架工作，并且自主识别图书信息，将所要上架的书归还至目标书架处，上书工作效率高。

技术领域

本发明涉及图书分选领域，具体为一种归还图书至排布紧密书架的机器人系统及工作方法。

背景技术

图书馆内的书籍上架是非常重要的环节，将同一种图书存放在一起，是图书陈列的基本常识。方便图书的查找与清点，也方便读者的查阅。把归还的书籍根据馆藏阅览室的位置进行分类，工作人员手动把分选后的书籍按照规则顺序摆放到特定书架的特定位置上。而目前高校等各大图书馆内图书，因为借阅的人数较多，同类书籍因此增多，在书架的摆放会出现图书紧密排列的情况。虽然紧密排列的空间利用率高，但是对于机器自主上架工作难度增加，结构设计复杂。因此研究在书籍排布密集的书架上进行图书上架工作的机器人系统有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种归还图书至排布紧密书架的机器人系统及工作方法，通过控制模块控制各装置，在排布比较满的书架或没有将书排放整齐等复杂情况下顺利完成图书上架工作，并且自主识别图书信息，将所要上架的书归还至目标书架处，提高上书工作效率。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种归还图书至排布紧密书架的机器人系统，包括控制模块和驱动模块，所述控制模块与驱动模块相连接，所述控制模块上还连接有双摄像模块和摄像头，还包括滑动装置、机械臂、分书装置、夹持装置和放书架，所述滑动装置、机械臂、分书装置和夹持装置分别与驱动模块连接，所述滑动装置滑动设置在放书架上，所述双摄像模块设置在滑动装置上，所述机械臂的一端固定在滑动装置上，所述分书装置设置在机械臂另一端，所述分书装置包括分离板和连接杆，所述分离板设有多个，多个分离板对称设置在连接杆上，所述夹持装置设有机械手爪和连杆，所述机械手爪连接在连杆上，所述夹持装置通过连接与连接杆相连接设置在多个分离板之间，所述摄像头固定在夹持装置与分书装置连接处。

优选的，所述滑动装置包括滑动平台，所述放书架一侧竖直设有线轨，所述线轨设有多条，所述滑动装置与放书架接触的一面设有与线轨对应数量的开槽，所述滑动装置通过线轨设置在开槽内固定在放书架一侧，所述放书架上设有放书槽，所述机械臂设置在滑动平台与放书架设有放书槽的平面平行的面上。

优选的，所述机械臂上设有关节、大臂和小臂，所述大臂通过关节可转动连接在滑动平台上，所述大臂与小臂之间转动连接，所述小臂另一端与分书装置可转动连接。

优选的，所述机械手爪包括夹取板和连接件，所述连接件与夹取板相连接，所述连杆设有多根支杆，多根支杆采用平行四边形设置，所述夹取板与书接触的面上设有防滑花纹。

优选的，所述分离板、夹取板分别设有两块，所述分离板、夹取板采用铝合金板，所述铝合金板采用弧形设置。

一种归还图书至排布紧密书架的机器人系统的工作方法，包括以下步骤：步骤1.通过安装在夹持装置处的摄像头采集图书信息，确定上架书籍；

步骤2.控制模块控制机械臂运动，再控制夹持装置上的连杆运动，夹持装置进行抓取动作，完成对放书槽中目标书籍的夹取；

步骤3.安装的双摄像模块基于三角测量的方法获取图书的三维信息，通过图书的三维信息控制机械臂运动，机械臂进行自主定位动作；