[发明专利]基于平送式书籍抓取机械手的图书存取装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于平送式书籍抓取机械手的图书存取装置及其控制方法，属于智能图书架领域。本发明的图书存取装置，包括图书架和书籍抓取机械手，书籍抓取机械手采用平送式设计来对书籍进行抓取和输送，配合图书架的书盒模块伸缩推板设计，能够稳定地实现书籍的抓取和转移，提高了书籍在图书架上的存取稳定性，并且利用上下夹书输送带机构对书籍进行抓取和输送，对书籍起到保护作用，有效防止了书籍在机械存取过程中发生损坏；同时，书盒模块采用开合设计且上下叠加设置，能够在书籍存取过程中具有足够的开口大小，进一步方便了书籍的存取，并且使得图书架的结构设计更加紧凑，便于在同样大小的图书架中设置更多的书盒，提高书架的空间利用率。

技术领域

本发明涉及一种图书管理装置，更具体地说，涉及一种基于平送式书籍抓取机械手的图书存取装置及其控制方法。

背景技术

近年来，随着图书行业的快速发展，书籍、文献的种类也越来越多，为了便于书籍的查阅，现有书籍大多存放于书架上，因此书架也成为图书馆等地方的必须设备。传统书架的架体上通常设置有多个存放图书的空格，方便插放各类不同的书籍，为了最大限度地利用书架内的空间，书本一般都是采用立式并排的方式放置，为方便读者查阅，一般都是将相同种类的图书放置在一起，由于不同种类的图书都在同一排的位置，相邻的书本之间一般夹得较紧，没有可供拿取的空间，拿取很不方便，并且在书本拿出后，原有空间容易被其他书本占用，导致书本再次插入原位更为困难，这样就导致读者在归还书籍时会将书籍在容易放置的位置插入，使书本的位置容易发生变化，不便于大量书籍的统一管理和读者的查阅。

针对传统书架存在的上述问题，相关技术人员也提出了很多改进方案，设计了许多智能图书架，智能图书架需要实现书本的自动化查找和拿取。如中国专利申请号201810450263.0，申请公布日为2018年9月4日，发明创造名称为：三爪式图书馆自动取书装置，该申请案涉及一种三爪式图书馆自动取书装置，包括AGV小车、载物台、检索机、可移动转动Z轴滑轨、可移动X轴滑轨、三爪取书机构和控制器，载物台和检索机均设置在AGV小车的小车底座顶部一侧，可移动转动Z轴滑轨设置在小车底座的顶部另一侧，可移动X轴滑轨水平设置在可移动转动Z轴滑轨下部一侧，三爪取书机构安装在可移动X轴滑轨外端；检索机的信号输出端与控制器输入端连接，控制器输出端通过第一驱动器与AGV小车的小车驱动电机连接，控制器设置在小车底座顶部且控制可移动转动Z轴滑轨、可移动X轴滑轨和三爪取书机构的动作。该专利申请案利用取书拨片将书籍上部向外拨动，使书籍形成倾斜状态，然后利用取书夹片对书籍进行夹取，取书灵活稳定，且对书架结构无特别要求，但该三爪取书装置结构较为复杂，且只能保持书籍立式抓放，难以与书籍自动输送机构配合实现书籍的智能化管理控制。

又如中国专利申请号201910409500.3，申请公布日为2019年8月9日，发明创造名称为：一种图书馆存取书机器人，该申请案涉及一种图书馆存取书机器人，包括书架机构、夹手机构和行走机构，书架机构包括骨架、书架单体、底盘驱动单元和书夹，书架单体包括均为环状结构并设有缺口的底盘、上轨道和下轨道，缺口与环状结构的中心开孔连通并能够供夹手机构通过，底盘下安装有上轨道，上轨道与下轨道导向配合，底盘通过底盘驱动单元驱动；夹手机构包括的7字形的拨杆、拨杆上端驱动单元和拨杆下端驱动单元，拨杆置于一对夹臂之间，通过拨杆上端驱动单元和拨杆下端驱动单元不同步驱动拨杆转动，实现拨书操作。该图书馆存取书机器人主要用于环形图书架，其空间占用较大，导致空间利用率较低，且取书机器人动作较为单一，需要配合环形书架的旋转来实现图书的抓取，书架结构也较为复杂。

书籍的抓取机械手是书籍在图书架上转移的关键部件，书籍抓取机械手设计的好坏直接影响到书籍转移的效率和质量，书籍抓取机械手设计不佳时可能导致书籍折边甚至损坏。

发明内容

1.发明要解决的技术问题