部書架所撐開縫隙內(nèi)。
[0074]在以上過程中，外夾板2的特殊弧形結(jié)構(gòu)可以保證書不會在傳送過程中發(fā)生傾倒或卷頁的情況。
[0075]通過撐開夾緊裝置6使外機械手I的兩個外夾板2末端在原有基礎(chǔ)上略微張開，Y軸導軌9回復至初始位置，使外夾板2從書架縫隙中抽出。再將撐開夾緊裝置6，X軸導軌8和Z軸導軌10分別回復至初始狀態(tài)。
[0076]還書過程結(jié)束。
[0077]本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，除了以純計算機可讀程序代碼方式實現(xiàn)本發(fā)明提供的系統(tǒng)及其各個裝置以外，完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得本發(fā)明提供的系統(tǒng)及其各個裝置以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器以及嵌入式微控制器等的形式來實現(xiàn)相同功能。所以，本發(fā)明提供的系統(tǒng)及其各項裝置可以被認為是一種硬件部件，而對其內(nèi)包括的用于實現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)；也可以將用于實現(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
[0078]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。
【主權(quán)項】
1.一種圖書自主取放機構(gòu)，包括導軌組合、寄存書架，其特征在于，還包括滾輪機械臂、平臺； 滾輪機械臂的前端朝向外部書架，后端朝向寄存書架；滾輪機械臂包括若干開合臂組；每個開合臂組內(nèi)包括兩個開合臂，開合臂組通過所述兩個開合臂的遠離和靠近實現(xiàn)開合運動，所述兩個開合臂的相對面上均設(shè)置有用來轉(zhuǎn)動以傳送圖書的滾輪， 用于為圖書提供支撐的平臺位于所述兩個開合臂之間間隙的下方； 導軌組合主要由三個導軌組成，使?jié)L輪機械臂實現(xiàn)三維運動； 寄存書架的開口朝向外部書架。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，開合臂組的數(shù)量為兩組，其中，較為靠近寄存書架的開合臂組記為內(nèi)機械手，較為遠離寄存書架的開合臂組記為外機械手； 由電機驅(qū)動的內(nèi)機械手與外機械手沿前后方向依次設(shè)置；內(nèi)機械手的后端朝向寄存書架，內(nèi)機械手的前端朝向外機械手的后端，外機械手的前端朝向外部書架； 開合臂組中的兩個開合臂鏡像對稱地分別設(shè)置在左右兩側(cè)； 外機械手中兩個開合臂的前端分別延伸出一外夾板，構(gòu)成一對用于夾取圖書的外夾板； 內(nèi)機械手中兩個開合臂的后端分別延伸出一內(nèi)夾板，構(gòu)成一對用于夾取圖書的內(nèi)夾板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，一對外夾板中的兩個外夾板均為正圓弧形，且凸弧面相對；一對內(nèi)夾板中的兩個內(nèi)夾板均為正圓弧形，且凸弧面相對。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，每組開合臂組中的兩個開合臂相對面的對應(yīng)位置處分別設(shè)置一滾輪，構(gòu)成一對滾輪；每對滾輪之間的間距能夠變化；滾輪由滾輪馬達驅(qū)動。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，滾輪的軸向為垂直方向；滾輪的中心軸的兩端分別連接安裝支架的兩端，安裝支架通過彈簧連接開合臂的內(nèi)側(cè)面；彈簧的形變形成每對滾輪之間的間距的變化。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，彈簧穿在導向桿上，導向桿的外端連接開合臂的內(nèi)側(cè)面，導向桿的內(nèi)端伸入安裝支架的通孔內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，平臺水平設(shè)置且表面光滑以允許圖書在平臺上表面滑動；平臺的長度使得平臺從寄存書架底面延伸至外部書架底面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，導軌組合包括X軸導軌、Y軸導軌以及Z軸導軌；滾輪機械臂在步進電機帶動下，能夠沿平行于寄存書架朝向方向、垂直于寄存書架朝向方向進行水平運動，并能夠沿垂直于地面的豎直方向進行升降運動。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，還包括取書控制裝置，所述取書控制裝置用于實現(xiàn)如下控制: 滾輪機械臂在攝像頭的引導下，通過導軌組合運動，到達目標圖書所在的位置，使平臺和目標圖書所在層的底面構(gòu)成一個連續(xù)的面，使得目標圖書能夠通過這個連續(xù)的面從外部書架到達外機械手內(nèi)部； 通過作為撐開夾緊裝置電機使外機械手的兩個外夾板前端分別對準目標圖書與左右鄰接圖書的縫隙，然后使外機械手向前移動，使兩外夾板前端分別插入目標圖書與左右鄰接圖書的縫隙中； 通過撐開夾緊裝置使外機械手的兩個外夾板前端夾緊圖書，然后通過Y軸導軌使外機械手向后移動，使目標圖書移出，漸漸脫離其他圖書并移動到平臺上，此時目標圖書后半部分仍未脫離其他圖書； 通過撐開夾緊裝置使外機械手的兩個外夾板前端松開圖書，由于目標圖書后半部分仍未脫離其他圖書，故目標圖書保持直立狀態(tài)不會倒下；然后啟動外機械手的滾輪馬達驅(qū)使使?jié)L輪轉(zhuǎn)動，并使外機械手向前移動，直到目標圖書書背部分移動到最靠前的一對滾輪的中間，此時通過撐開夾緊裝置使外機械手夾緊，從而目標圖書被滾輪移動到外機械手后方，滾輪停止轉(zhuǎn)動； 使平臺對準寄存書架的一層； 通過撐開夾緊裝置使內(nèi)機械手張開至外機械手所張開的寬度，并開啟外機械手和內(nèi)機械手上的所有滾輪，將目標圖書從外機械手后部傳送至內(nèi)機械手內(nèi)，再傳送至寄存書架內(nèi)部； 通過撐開夾緊裝置使內(nèi)機械手在略微張開以松開目標圖書，使內(nèi)夾板從寄存書架隔層中抽出。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖書自主取放機構(gòu)，其特征在于，還包括還書控制裝置，所述還書控制裝置用于進行如下控制: 滾輪機械臂在攝像頭的引導下，通過導軌組合運動，到達待還圖書所在的位置，使平臺和待還圖書所在層的底面構(gòu)成一個連續(xù)的面，使得待還圖書能夠通過這個連續(xù)的面從寄存書架到內(nèi)機械手內(nèi)部； 通過作為撐開夾緊裝置的電機使內(nèi)機械手的兩個內(nèi)夾板后端張開，向寄存書架內(nèi)運動，夾緊待還圖書，然后使內(nèi)機械手向前移動，使待還圖書部分被移出； 通過撐開夾緊裝置使內(nèi)機械手的兩個內(nèi)夾板后端松開圖書，由于待還圖書后半部分仍未脫離寄存書架隔層，故待還圖書保持直立狀態(tài)不會倒下；然后啟動內(nèi)機械手的滾輪馬達驅(qū)使?jié)L輪轉(zhuǎn)動，并使內(nèi)機械手向前移動，直到待還圖書書背部分移動到最靠后的一對滾輪的中間，此時通過撐開夾緊裝置使內(nèi)機械手夾緊，從而待還圖書被橡膠滾輪移動到內(nèi)機械手前方，橡膠滾輪停止轉(zhuǎn)動； 使外機械手的兩個外夾板前端對準外部書架中待還圖書所對應(yīng)的縫隙，再使外夾板插入到目標縫隙中； 通過撐開夾緊裝置使外機械手的兩個外夾板前端張開，將縫隙兩側(cè)的書逐漸撐開，張開程度至內(nèi)機械手所張開的寬度，停止運動； 開啟外機械手和內(nèi)機械手上的所有滾輪，將待還圖書從內(nèi)機械手前部傳送至外機械手內(nèi)，再傳送至外部書架所撐開縫隙內(nèi)，此時圖書部分進入外部書架； 當待還圖書脫離外機械手的最后一對滾輪后，外夾板仍處于夾緊狀態(tài)，使外機械手向外部書架的內(nèi)部運動，將待還圖書完全送入外部書架被撐開縫隙內(nèi)。 通過撐開夾緊裝置使外機械手的兩個外夾板前端略微張開以釋放待還圖書，使外夾板從外部書架縫隙中抽出。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種圖書自主取放機構(gòu)，適用于面對書架自主取書和放書功能的實現(xiàn)。本發(fā)明包括了滾輪機械臂、平臺、導軌組合以及寄存書架。其特征是：滾輪機械臂為對稱結(jié)構(gòu)，朝向書架，可做開合運動，內(nèi)部的滾輪可以轉(zhuǎn)動用以傳送圖書；平臺位于滾輪機械臂下方，為圖書提供支撐；導軌組合由三個導軌組成，使機械臂實現(xiàn)三維運動；寄存書架在滾輪機械臂的后端之后，開口朝向外部書架。其優(yōu)點在于在無需改造外部書架的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了圖書管理工作自動化，減輕了圖書館工作人員的勞動強度。
【IPC分類】B25J15/08, B25J9/02
【公開號】CN105127991
【申請?zhí)枴緾N201510563923
【發(fā)明人】王賀升, 陳衛(wèi)東, 陳之欽, 張宇鋒, 宿鵬飛
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月7日