[发明专利]基于智能还书柜和取书装置的取还书系统及方法

说明书

本发明公开一种基于智能还书柜和取书装置的取还书系统及方法，包括智能还书柜、取书装置和图书综合管理模块；读者通过图书综合管理模块引导，将书籍放入指定位置，并通过图书综合管理模块精准掌控智能还书柜上书籍的位置信息，并在此基础上计算最优抓取方案，由取书装置精准自主导航到指定位置，通过取书装置对书架上的书籍进行高精度抓取。本发明具有提高读者还书效率、优化读者还书体验、降低图书馆人力物力资源浪费等优点，能有效促进图书馆智能化升级，经济效益良好，并具有较大的社会效应。

技术领域

本发明属于图书馆智能化技术领域，尤其涉及自动还书的智能还书柜、取书装置及取书方法，具体为一种基于智能还书柜和取书装置的取还书系统及方法。

背景技术

随着社会的进步发展，智能图书馆的概念逐渐被大众熟知，也涌现出各种无人图书配送小车，现有的无人图书配送小车的取书装置多采用手指机构，通过机械手指对书籍上下部位进行夹紧，受书籍高度影响大；此外，使用年限较长的书籍易出现喇叭状开口，采用现有的图书抓取方式会对此类书籍造成损坏。因此，现有取书装置存在书籍抓取困难且易损坏书籍等问题。另外，现有取书装置的功能位置分工不明确，当需要取书装置与还书柜或换书架等装置进行相互配合完成取书还书过程时，缺乏与之相匹配的方法来实现精准的取书还书过程。

针对传统图书配送装置存在的问题，公开号CN111762487B的中国专利于2020年10月13日公开了一种用于图书馆的图书自动存取装置，包括书架和机械抓手，所述机械抓手安装在图书配送车上；所述书架内部从上往下等间距设有多层搁板，每层所述搁板上沿水平方向设有多个相互平行的隔板，相邻隔板之间用于存放图书；所述书架上还设有图书管理模块和图书信息模块，所述图书管理模块用于实时检测、记录和显示书架上图书的缺失情况；所述图书信息模块用于存储图书的编号信息；所述机械抓手用于夹取图书，完成图书的存取动作。该专利通过图书管理模块管理书籍信息，通过机械抓手与之配合进行图书抓取，但是这种通过机械抓手抓取书籍的方式会在一定程度上损坏书籍，且存取方法不适合具体细致过程的图书抓取。

公开号CN107945370A的中国专利于2018年4月20日公开了一种开放式智能图书借阅柜，包括多个开放式书柜终端，各开放式书柜终端包括开放式柜体、RFID扫描系统和智能控制系统；开放式柜体为封闭的电磁信号屏蔽结构；RFID扫描系统包括扫码器和RF天线；智能控制系统包括控制器及与其相连的感应电磁锁和IC卡读写器；云智能系统，云智能系统包括图书借阅管理系统和柜体终端管理系统；图书借阅管理系统用于管理用户信息以及借还书行为信息，柜体终端管理系统用于管理各开放式书柜终端以及书籍库存信息；RFID扫描系统在控制器的控制下定时扫描获得图书信息，图书信息通过4G模块或者WiFi模块连接至云智能系统。该专利申请主要用于实现无人值守、配置灵活、自助取阅和随时归还。

可见，现有技术大多集中于智能化借书或还书，对于取书过程中对书籍的精准抓取则涉及较少。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于智能还书柜和取书装置的取还书系统及方法，解决现有智能化借还书过程中存在的图书抓取困难且容易损坏书籍的问题。

根据本发明说明书的一方面，提供了一种基于智能还书柜和取书装置的取还书系统，包括智能还书柜、图书装置和图书综合管理模块，其中，

所述智能还书柜包括书柜框架、第一智能存书单元、第一定位测距单元，所述第一定位测距单元设置于第一智能存书单元的正下方，所述第一智能存书单元具有多个且并列成排倾斜布置于书柜框架内；

所述取书装置包括装置本体、第二智能存书单元、定位测距扫描装置、三级机械臂和三角梳齿取书斗，所述第二智能存书单元平行斜置于装置本体内，所述第二智能存书单元上设有第二定位测距单元，所述三级机械臂自装置本体内部向上伸出并与三角梳齿取书斗相连，所述三角梳齿取书斗与三级机械臂垂直设置，所述定位测距扫描装置设置在三角梳齿取书斗上且分别与第一定位测距单元和第二定位测距单元相匹配；