[实用新型]一种图书馆自动存取书籍机器人

说明书

本实用新型提供了一种图书馆自动存取书籍机器人，由采集路面及书籍图像的信号采集识别单元、控制夹取书籍的书籍存取执行单元以及行驶底盘单元组成；信号采集识别单元包括寻路摄像头、书籍识别摄像头和射频识别装置；书籍存取执行单元包括旋转底座机构、书籍夹取机构和书籍拾取机构，以实现对书籍的夹取及存放；行驶底盘单元包括：底板、车轮、转向驱动舵机、电池、后轴驱动舵机和编码器，以实现对机器人的承载和行驶驱动。本实用新型所述图书馆自动存取书籍机器人结构简单巧妙，能够实现在图书馆环境下对书籍的精确识别、稳定抓取以及高效存放。

技术领域

本实用新型属于智能机器人技术领域，具体涉及一种图书馆自动存取书籍机器人。

背景技术

图书馆作为书籍主要的存放和阅读地点，是人们日常生活中不可缺少的重要场所，而对于其中数目庞大的书籍管理工作就成为了普遍关注的重点。结合当下智能车、机器人技术的普及应用，将其代替人类管理员完成重复性较高、较为枯燥的图书馆书籍的收集和存取工作，既节省了劳动力，又提高了精准度。

但是，图书馆机器人的引入涉及多方面问题，包括对不同结构的图书馆环境的适应性，对书籍的识别能力和查找能力，以及机器人自身的设计结构和经济实用性。通过简易的结构实现足够精确的图书馆书籍存取工作，同时尽可能保证对图书馆整体环境和书籍完整性的最小影响，是当前图书馆机器人设计所需要完成的主要任务和目标。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，提供了一种图书馆自动存取书籍机器人，以实现在不同的图书馆环境下对书籍的精确识别、稳定抓取以及高效存放，进一步提高图书馆图书的管理效率。结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：

一种图书馆自动存取书籍机器人，由信号采集识别单元、书籍存取执行单元以及行驶底盘单元组成；

所述信号采集识别单元包括：寻路摄像头14、书籍识别摄像头15和射频识别装置22，其中，寻路摄像头14安装在行驶底盘单元上方用于采集行驶路面信息，书籍识别摄像头15安装在书籍存取执行单元前端用于采集书籍图像信息，射频识别装置22安装在行驶底盘单元上以识别书籍上的射频电子标签；

所述书籍存取执行单元包括：旋转底座机构、书籍夹取机构和书籍拾取机构，其中，旋转底座机构由步进电机6和底座27竖直驱动连接组成；书籍夹取机构由夹持装置21、夹持机械臂1和机械臂舵机2组成，机械臂舵机2与夹持机械臂1驱动连接并安装在底座27上，夹持装置21安装在机械臂舵机2前端；书籍拾取机构由拾取机构舵机16、水平传动机构、拾取操纵杆18、电磁铁装置17和位移传感器19组成，拾取机构舵机16与水平传动机构驱动连接并安装在底座27上，拾取操纵杆18与水平传动机构相连，电磁铁装置17安装在拾取操纵杆18前端并与书籍上的磁铁片吸合实现对书籍的拾取，在水平传动机构的传动下，拾取操纵杆18带动电磁铁装置17水平直线运动，位移传感器19安装在水平传动机构与拾取操纵杆18之间以检测拾取操纵杆18的相对位移；

所述行驶底盘单元包括：底板29、车轮28、转向驱动舵机5、电池8、后轴驱动舵机3和编码器4，其中，转向驱动舵机5安装在底板29前端并与两侧的车轮28相连控制转向，后轴驱动舵机3安装在底板29后端并与两侧的车轮28相连实现行驶驱动，电池8安装在底板29上，编码器4安装在底板29后端以检测行驶底盘单元的行驶速度。

进一步地，所述夹持机械臂1由两组左右平行设置的曲柄摇杆机构组成；

第一曲柄摇杆机构由第一曲柄101、第一摇杆102和第一连杆105组成，其中，第一曲柄101的底端铰接在底座27上并与对应侧的机械臂舵机2的输出轴相连，第一摇杆102设置在第一曲柄101后侧，且第一摇杆102底端铰接在底座27上，第一连杆105的后端铰接在第一摇杆102的顶端，第一连杆105的中部铰接在第一曲柄101的顶端，第一连杆105的前端与夹持装置21的外侧壁固定连接；