图书自动存取装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种图书自动存取装置，包括控制系统、RFID感应系统、机械手模块，所述的控制系统与RFID感应系统和机械手模块连接；所述的RFID感应系统扫描图书条形码信息，并将条码信息传输至控制系统；所述的控制系统对接收到的条码信息进行识别，与预先输入条码信息数据库进行对比，找到一致的条码信息，从而获得图书位置，传输控制指令至机械手模块；所述的机械手模块根据控制指令，移动至对应位置，抓取目标图书。该图书自动存取装置结构简单，动作灵活，能够减轻图书管理员的工作负担和劳动强度，提高工作效率。
【专利说明】
图书自动存取装置
技术领域
[0001]本发明涉及图书自动存取技术领域，具体涉及一种图书自动存取装置。
【背景技术】
[0002]随着大型图书馆的高速发展，现有的人工操作和管理模式与迅速增长的馆藏形成了鲜明的矛盾。在传统的工作模式下，图书馆工作人员每天必须耗费大量的时间和精力用于分类、整理、上下架和搬运等单调而重复性的工作，不仅费时费力，而且效率低。图书自动存取的实现，不仅能够减轻图书管理员的工作负担和劳动强度，提高工作效率，也能为读者带来方便。
【发明内容】
[0003]本发明针对图书馆的需求，设计一款适用于普通图书馆中的自动存取装置，该装置基于RFID技术，可实现图书的自动存取操作。
[0004]本发明的技术方案如下:
一种图书自动存取装置，包括控制系统、RFID感应系统、机械手模块；
所述的控制系统与RFID感应系统和机械手模块连接;所述的RFID感应系统扫描图书条形码信息，并将条码信息传输至控制系统；
所述的控制系统对接收到的条码信息进行识别，与预先输入条码信息数据库进行对比，找到一致的条码信息，从而获得图书位置，传输控制指令至机械手模块；
所述的机械手模块根据控制指令，移动至对应位置，抓取目标图书。
[0005]所述的控制系统包括移动装置定位控制器、机械手控制器;所述的机械手模块包括移动装置、升降装置和机械手，所述的升降装置安装于移动装置上，所述的机械手安装于升降装置上；
所述的移动装置定位控制器根据图书位置，发出移动信号，控制移动装置移动至对应位置，当移动装置移动至对应位置时，传输到位信号至机械手控制器;所述的机械手控制器接收到到位信号后，根据图书位置，发出抓取指令，控制升降装置移动到所需的高度，并控制机械手抓取图书。
[0006]所述的机械手为六自由度机械手。
[0007]所述的升降装置为4级螺旋传动装置。
[0008]所述的升降装置包括台面、螺杆1、螺杆I1、螺杆II1、螺杆IV、壳套1、壳套I1、壳套II1、壳套IV、轴承、压板，所述的压板上安装螺杆IV;所述的螺杆IV内设有内螺纹，所述的螺杆III下部设有对应的外螺纹，所述的螺杆III通过外螺纹安装于螺杆IV内；所述的螺杆III内设有内螺纹，所述的螺杆II下部设有对应的外螺纹，所述的螺杆II通过外螺纹安装于螺杆III内；所述的螺杆II内设有内螺纹，所述的螺杆I下部设有对应的外螺纹，所述的螺杆I通过外螺纹安装于螺杆II内；所述的螺杆1、螺杆I1、螺杆II1、螺杆IV中的内螺纹方向相同；所述的壳套1、壳套I1、壳套II1、壳套IV由里到外依次嵌套在一起，组成伸缩结构;所述的螺杆I的伸出端上套装有轴承，螺杆I的伸出端与电机连接，在电机驱动下转动;所述的轴承外圈固定在台面上。
[0009]升降装置上升时，电动机带动螺杆I转动，使螺杆II相对于螺杆I向下运动，同时带动壳套IV移动，当螺杆II运动至螺杆I的最大行程处，在内部挡圈的作用下，螺杆II相对于螺杆I固定不动；电机继续转动，螺杆III相对于螺杆I与螺杆II组成的整体作直线运动，直至达到螺杆II的最大行程处，同时带动壳套III移动，依此类推，直至机械手升到所需的高度。当升降装置下降时，电机反转，螺杆III相对于螺杆IV向下运动直至达到螺杆IV的最大行程处，并且相对于螺杆IV固定，同时带动壳套I向下移动；电机继续转动，使螺杆II相对于螺杆III向下运动直至达到螺杆III的最大行程处，并且相对于螺杆III固定，同时带动壳套II向下运动，依此类推，直至机械手降至适当高度。
[0010]所述的RFID感应系统的传感器安装于机械手的手爪位置。
[0011]本发明的工作过程如下:
RFID感应系统扫描图书条形码信息，并将条码信息传输至控制系统;控制系统对接收到的条码信息进行识别，与预先输入的条码信息数据库进行对比，找到一致的条码信息，从而获得图书位置，移动装置定位控制器根据图书位置，发出移动信号，控制移动装置移动至对应位置，当移动装置移动至对应位置时，传输到位信号至机械手控制器;机械手控制器接收到到位信号后，根据图书位置，发出抓取指令，控制升降装置移动到所需的高度，并控制机械手抓取图书。
[0012]本发明的益处在于:该图书自动存取装置结构简单，动作灵活;RFID装置与移动装置定位控制器相结合实现精确定位;在整个控制系统的作用下，升降装置、机械手的运动可实现智能化协调控制;本发明的升降装置采用4级螺旋传动装置，属于直角坐标型的垂直升降结构，可降低整个装置的重心，增加运动的稳定性。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明图书自动存取装置的系统结构图附图2为本发明升降装置结构示意图
图中各序号标示及其对应的名称如下:1_升降装置的台面，2-螺杆1，3_螺杆II，4-螺杆III，5-螺杆IV，6-壳套I，7-壳套II，8-壳套III，9-壳套IV，I O-轴承，11 -压板。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0015]如图1所示的图书自动存取装置，一种图书自动存取装置，包括控制系统、RFID感应系统、机械手模块；
所述的控制系统与RFID感应系统和机械手模块连接;所述的RFID感应系统扫描图书条形码信息，并将条码信息传输至控制系统；
所述的控制系统对接收到的条码信息进行识别，与预先输入条码信息数据库进行对比，找到一致的条码信息，从而获得图书位置，传输控制指令至机械手模块；
所述的机械手模块根据控制指令，移动至对应位置，抓取目标图书。
[0016]所述的控制系统包括移动装置定位控制器、机械手控制器;所述的机械手模块包括移动装置、升降装置和机械手，所述的升降装置安装于移动装置上，所述的机械手安装于升降装置上；
所述的移动装置定位控制器根据图书位置，发出移动信号，控制移动装置移动至对应位置，当移动装置移动至对应位置时，传输到位信号至机械手控制器;所述的机械手控制器接收到到位信号后，根据图书位置，发出抓取指令，控制升降装置移动到所需的高度，并控制机械手抓取图书。
[0017]控制系统的核心是单片微处理器，由单片机及周围芯片一起构成，外部设备通过输入、输出电路通道与单片机相连，同时单片机内各部件也相互联通，使得各种信息和数据得以相互传递。
[0018]机械手为六自由度机械手，RFID感应系统的传感器安装于机械手的手爪位置;升降装置为4级螺旋传动装置。
[0019]如图2所示，升降装置包括台面1、螺杆12、螺杆113、螺杆1114、螺杆IV5、壳套16、壳套II7、壳套II18、壳套IV9、轴承1、压板11，压板11上安装螺杆IV5;螺杆IV5内设有内螺纹，螺杆III4下部设有对应的外螺纹，螺杆III4通过外螺纹安装于螺杆IV5内；螺杆III4内设有内螺纹，螺杆113下部设有对应的外螺纹，螺杆113通过外螺纹安装于螺杆III4内；螺杆113内设有内螺纹，螺杆12下部设有对应的外螺纹，螺杆12通过外螺纹安装于螺杆113内；螺杆12、螺杆II3、螺杆II14、螺杆IV5中的内螺纹方向相同;壳套16、壳套II7、壳套II18、壳套IV9由里到外依次嵌套在一起，组成伸缩结构;螺杆12的伸出端上套装有轴承10，螺杆12的伸出端与电机连接，在电机驱动下转动;轴承1外圈固定在台面I上。
[0020]升降装置上升时，电动机带动螺杆12转动，使螺杆113相对于螺杆12向下运动，同时带动壳套IV9移动，当螺杆113运动至螺杆12的最大行程处，在内部挡圈的作用下，螺杆113相对于螺杆12固定不动；电机继续转动，螺杆III4相对于螺杆12与螺杆113组成的整体作直线运动，直至达到螺杆II3的最大行程处，同时带动壳套II18移动，依此类推，直至机械手升到所需的高度。当升降装置下降时，电机反转，螺杆III4相对于螺杆IV5向下运动直至达到螺杆IV5的最大行程处，并且相对于螺杆IV5固定，同时带动壳套16向下移动；电机继续转动，使螺杆113相对于螺杆III4向下运动直至达到螺杆III4的最大行程处，并且相对于螺杆II14固定，同时带动壳套117向下运动，依此类推，直至机械手降至适当高度。
[0021]本发明的工作过程如下:RFID感应系统扫描图书条形码信息，并将条码信息传输至控制系统;控制系统对接收到的条码信息进行识别，与预先输入的条码信息数据库进行对比，找到一致的条码信息，从而获得图书位置，移动装置定位控制器根据图书位置，发出移动信号，控制移动装置移动至对应位置，当移动装置移动至对应位置时，传输到位信号至机械手控制器;机械手控制器接收到到位信号后，根据图书位置，发出抓取指令，抓取图书。
【主权项】
1.一种图书自动存取装置，包括控制系统、RFID感应系统、机械手模块，其特征在于: 所述的控制系统与RFID感应系统和机械手模块连接;所述的RFID感应系统扫描图书条形码信息，并将条码信息传输至控制系统； 所述的控制系统对接收到的条码信息进行识别，与预先输入条码信息数据库进行对比，找到一致的条码信息，从而获得图书位置，传输控制指令至机械手模块； 所述的机械手模块根据控制指令，移动至对应位置，抓取目标图书。2.如权利要求1所述的图书自动存取装置，其特征在于:所述的控制系统包括移动装置定位控制器、机械手控制器;所述的机械手模块包括移动装置、升降装置和机械手，所述的升降装置安装于移动装置上，所述的机械手安装于升降装置上； 所述的移动装置定位控制器根据图书位置，发出移动信号，控制移动装置移动至对应位置，当移动装置移动至对应位置时，传输到位信号至机械手控制器;所述的机械手控制器接收到到位信号后，根据图书位置，发出抓取指令，控制升降装置移动到所需的高度，并控制机械手抓取图书。3.如权利要求2所述的图书自动存取装置，其特征在于:所述的机械手为六自由度机械手。4.如权利要求2所述的图书自动存取装置，其特征在于:所述的升降装置为4级螺旋传动装置。5.如权利要求4所述的图书自动存取装置，其特征在于:所述的升降装置包括台面(1)、螺杆1(2)、螺杆11(3)、螺杆111(4)、螺杆IV(5)、壳套1(6)、壳套11(7)、壳套111(8)、壳套IV(9)、轴承(10)、压板(11)，所述的压板(11)上安装螺杆IV(5);所述的螺杆IV(5)内设有内螺纹，所述的螺杆111(4)下部设有对应的外螺纹，所述的螺杆111(4)通过外螺纹安装于螺杆IV(5)内；所述的螺杆111(4)内设有内螺纹，所述的螺杆11(3)下部设有对应的外螺纹，所述的螺杆11(3)通过外螺纹安装于螺杆111(4)内；所述的螺杆11(3)内设有内螺纹，所述的螺杆1(2)下部设有对应的外螺纹，所述的螺杆1(2)通过外螺纹安装于螺杆11(3)内；所述的螺杆1(2)、螺杆11(3)、螺杆111(4)、螺杆IV(5)中的内螺纹方向相同；所述的壳套1(6)、壳套II(7)、壳套II 1(8)、壳套IV(9)由里到外依次嵌套在一起，组成伸缩结构;所述的螺杆I(2)的伸出端上套装有轴承(10)，螺杆1(2)的伸出端与电机连接，在电机驱动下转动;所述的轴承(10)外圈固定在台面(I)上。6.如权利要求2所述的图书自动存取装置，其特征在于:所述的RFID感应系统的传感器安装于机械手的手爪位置。
【文档编号】G07G1/00GK105869313SQ201610198826
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】靳龙, 王德艳, 陈志 , 孙艳杰
【申请人】广西科技大学