本發(fā)明涉及圖書(shū)館自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖書(shū)館書(shū)籍自動(dòng)整理裝置。

背景技術(shù)：

目前各地圖書(shū)館為了方便讀者查找書(shū)，通常都把圖書(shū)垂直放置在書(shū)架內(nèi)并將書(shū)脊面向讀者、書(shū)脊上的文字正向，而讀者在放置圖書(shū)時(shí)雖然也會(huì)將書(shū)脊面向讀者，但往往不注意書(shū)脊上的文字方向，經(jīng)常出現(xiàn)倒放的情況；為方便讀者找書(shū)，圖書(shū)館的圖書(shū)都是分類(lèi)擺放的，而讀者在選書(shū)過(guò)程中往往隨意變更圖書(shū)的位置，給其他讀者找書(shū)造成不便。

現(xiàn)有的圖書(shū)館都是通過(guò)人工對(duì)書(shū)架上的圖書(shū)進(jìn)行整理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有能夠?qū)D書(shū)館書(shū)架上的圖書(shū)進(jìn)行自動(dòng)整理的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有圖書(shū)館圖書(shū)整理設(shè)備的不足，研制一種圖書(shū)館書(shū)籍自動(dòng)整理裝置，該裝置能夠自動(dòng)識(shí)別出擺放錯(cuò)誤的圖書(shū)，并將圖書(shū)轉(zhuǎn)向后放至正確的位置，有效提高了圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量，方便了讀者找書(shū)，同時(shí)減少了圖書(shū)管理人員的工作負(fù)擔(dān)。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為：圖書(shū)館書(shū)籍自動(dòng)整理裝置，設(shè)置在圖書(shū)館內(nèi)，圖書(shū)擺放在書(shū)架上，所述圖書(shū)館書(shū)籍自動(dòng)整理裝置包括小車(chē)、機(jī)械臂、夾爪、圖書(shū)識(shí)別器，小車(chē)上設(shè)置有蓄電池、控制柜，機(jī)械臂設(shè)置在小車(chē)上，機(jī)械臂設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)上設(shè)置有安裝塊、安裝塊上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，夾爪安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，圖書(shū)識(shí)別器設(shè)置在夾爪正下方，小車(chē)、機(jī)械臂、夾爪、圖書(shū)識(shí)別器的控制端口、數(shù)據(jù)端口都連接控制柜。

作為優(yōu)化，所述升降機(jī)構(gòu)為多個(gè)電機(jī)帶動(dòng)的活動(dòng)關(guān)節(jié)。

作為優(yōu)化，所述夾爪通過(guò)轉(zhuǎn)接板安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，夾爪的中心線(xiàn)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸不重合；所述圖書(shū)館書(shū)籍自動(dòng)整理裝置還設(shè)置有撐書(shū)器，撐書(shū)器包括推桿、撐書(shū)框、轉(zhuǎn)接板，推桿通過(guò)轉(zhuǎn)接板固定在安裝塊上，推桿設(shè)置在安裝塊的一側(cè)，推桿與安裝塊的水平距離等于夾爪中心線(xiàn)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸之間的距離，撐書(shū)框安裝在推桿的伸縮桿上，撐書(shū)框的主體為一水平的U形框，撐書(shū)框的遠(yuǎn)推桿端為開(kāi)口的尖頭。

作為優(yōu)化，所述夾爪包括左夾頭、右?jiàn)A頭、齒條、主動(dòng)齒、輔助齒、夾爪電機(jī)，左夾頭與右?jiàn)A頭對(duì)稱(chēng)設(shè)置，齒條設(shè)置在左夾頭與右?jiàn)A頭之間，左夾頭、右?jiàn)A頭、主動(dòng)齒、輔助齒分別與齒條嚙合，夾爪電機(jī)的輸出軸連接主動(dòng)齒的旋轉(zhuǎn)軸。

作為優(yōu)化，所述圖書(shū)識(shí)別器為條形碼掃描器，圖書(shū)書(shū)脊的中心橫向設(shè)置有條形碼。

作為優(yōu)化，所述條形碼掃描器安裝在導(dǎo)向套中，導(dǎo)向套內(nèi)設(shè)置有彈簧，彈簧的一端接觸條形碼掃描器后端、一端接觸導(dǎo)向套內(nèi)壁。

作為優(yōu)化，所述圖書(shū)識(shí)別器為攝像頭，控制柜設(shè)置有圖像識(shí)別系統(tǒng)。

作為優(yōu)化，所述小車(chē)的車(chē)輪為麥克納姆輪。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明的小車(chē)、機(jī)械臂將圖書(shū)識(shí)別器送至工作位置，圖書(shū)識(shí)別器能夠識(shí)別出位置擺放錯(cuò)誤的圖書(shū)，并通過(guò)夾爪將圖書(shū)取出后放至正確的位置；對(duì)于放反的圖書(shū)，通過(guò)機(jī)械臂、夾爪將圖書(shū)轉(zhuǎn)向后放至正確的位置，有效提高了圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量，方便了讀者找書(shū)，同時(shí)減少了圖書(shū)管理人員的工作負(fù)擔(dān)。

2.通過(guò)設(shè)置撐書(shū)器可以將書(shū)架上的圖書(shū)撐開(kāi)，方便設(shè)備將圖書(shū)轉(zhuǎn)正后放回書(shū)架的正確位置。

3.通過(guò)設(shè)置導(dǎo)向套、彈簧，使條形碼掃描器可以前后移動(dòng)，避免了與圖書(shū)發(fā)生碰撞造成的問(wèn)題，保護(hù)了條形碼掃描器，保障了取書(shū)的順利進(jìn)行。

4.通過(guò)安裝攝像頭，利用圖像識(shí)別技術(shù)判斷圖書(shū)是否放反，可以進(jìn)行批量識(shí)別，有效提高了工作效率。

5.通過(guò)將小車(chē)的車(chē)輪設(shè)置為麥克納姆輪，使小車(chē)可以方便的前后左右自由移動(dòng)，增加了設(shè)備的靈活度，提高了工作效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例工作狀態(tài)的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為圖1A區(qū)域的局部放大圖。

圖3、圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例取書(shū)狀態(tài)的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖5、圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例放書(shū)狀態(tài)的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖7為夾爪的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖8為夾爪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖9為圖書(shū)識(shí)別器一種實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖10為圖書(shū)識(shí)別器一種實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)解釋本發(fā)明的實(shí)施方式。

圖1至圖10為本發(fā)明的一種實(shí)施例，如圖1、圖2所示，圖書(shū)館書(shū)籍自動(dòng)整理裝置，設(shè)置在圖書(shū)館內(nèi)，圖書(shū)2擺放在書(shū)架1上。如果3所示，所述圖書(shū)館書(shū)籍自動(dòng)整理裝置包括小車(chē)3、機(jī)械臂4、夾爪5、圖書(shū)識(shí)別器6，小車(chē)3上設(shè)置有蓄電池301、控制柜302，機(jī)械臂4設(shè)置在小車(chē)3上，機(jī)械臂4設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)上設(shè)置有安裝塊401、安裝塊401上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)402，夾爪5安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)402上，圖書(shū)識(shí)別器6設(shè)置在夾爪5正下方，小車(chē)3、機(jī)械臂4、夾爪5、圖書(shū)識(shí)別器6的控制端口、數(shù)據(jù)端口都連接控制柜302。小車(chē)3、機(jī)械臂4將圖書(shū)識(shí)別器6送至工作位置，圖書(shū)識(shí)別器6能夠識(shí)別出位置擺放錯(cuò)誤的圖書(shū)，并通過(guò)夾爪5將圖書(shū)2取出后放至正確的位置；對(duì)于放反的圖書(shū)，通過(guò)機(jī)械臂4、夾爪5將圖書(shū)2轉(zhuǎn)向后放至正確的位置，有效提高了圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量，方便了讀者找書(shū)，同時(shí)減少了圖書(shū)管理人員的工作負(fù)擔(dān)。

所述升降機(jī)構(gòu)為多個(gè)電機(jī)帶動(dòng)的活動(dòng)關(guān)節(jié)。如圖3所示，所述機(jī)械臂4設(shè)置有第一水平旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)a、第二豎直旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)b、第三豎直旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)c、第四旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)d、第五旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)e、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)402，第一水平旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)a、第二豎直旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)b、第三豎直旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)c、第四旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)d、第五旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)e組成升降機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)豎直高度的升降。

所述夾爪5通過(guò)轉(zhuǎn)接板7安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)402上，夾爪5的中心線(xiàn)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)402的旋轉(zhuǎn)軸不重合；所述圖書(shū)館書(shū)籍自動(dòng)整理裝置還設(shè)置有撐書(shū)器8，撐書(shū)器8包括推桿801、撐書(shū)框802、轉(zhuǎn)接板803，推桿801通過(guò)轉(zhuǎn)接板803固定在安裝塊401上，推桿801設(shè)置在安裝塊401的一側(cè)，推桿801與安裝塊401的水平距離等于夾爪5中心線(xiàn)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)402旋轉(zhuǎn)軸之間的距離，撐書(shū)框802安裝在推桿801的伸縮桿上，撐書(shū)框802的主體為一水平的U形框，撐書(shū)框802的遠(yuǎn)推桿801端為開(kāi)口的尖頭。通過(guò)設(shè)置撐書(shū)器8可以將書(shū)架1上的圖書(shū)2撐開(kāi)，方便設(shè)備將圖書(shū)2轉(zhuǎn)正后放回書(shū)架1的正確位置。

如圖3、圖4所示為設(shè)備發(fā)現(xiàn)放反的圖書(shū)2后將其取出的狀態(tài)，該狀態(tài)下夾爪5與撐書(shū)器8分別位于安裝塊401的兩側(cè)，且推桿801處于收縮狀態(tài)，如圖5、圖6所示為設(shè)備將圖書(shū)2轉(zhuǎn)正后放回書(shū)架1的狀態(tài)，該狀態(tài)下夾爪5轉(zhuǎn)至撐書(shū)器8側(cè)，推桿801處于伸出狀態(tài)，圖書(shū)2位于撐書(shū)框802正上方，且撐書(shū)框802的前端尖頭距離書(shū)架1的距離比預(yù)要放置圖書(shū)2距離書(shū)架1的距離近。圖書(shū)2放置步驟如下：1、撐書(shū)框802先將書(shū)架1上的圖書(shū)2撐開(kāi)，同時(shí)預(yù)要放置圖書(shū)2進(jìn)入該空隙；2、夾爪5松開(kāi)，圖書(shū)2落入撐書(shū)框802中；3、夾爪5重新夾緊圖書(shū)2，推桿801收縮將撐書(shū)框802拖出；4、取出夾爪5。

如圖7、圖8所示，所述夾爪5包括左夾頭501、右?jiàn)A頭502、齒條503、主動(dòng)齒504、輔助齒505、夾爪電機(jī)506，左夾頭501與右?jiàn)A頭502對(duì)稱(chēng)設(shè)置，齒條503設(shè)置在左夾頭501與右?jiàn)A頭502之間，左夾頭501、右?jiàn)A頭502、主動(dòng)齒504、輔助齒505分別與齒條503嚙合，夾爪電機(jī)506的輸出軸連接主動(dòng)齒504的旋轉(zhuǎn)軸。

如圖9、圖10所示，所述圖書(shū)識(shí)別器6為條形碼掃描器601，圖書(shū)2書(shū)脊的中心橫向設(shè)置有條形碼201。書(shū)架1、圖書(shū)2的高度都是已知的，且盡量將相同高度的圖書(shū)2放置在一層，條形碼掃描器601只需沿特定高度掃描即可逐一讀取一層圖書(shū)的條形碼201，如果圖書(shū)2放反則條形碼也會(huì)是反的。所述條形碼掃描器601安裝在導(dǎo)向套602中，導(dǎo)向套602內(nèi)設(shè)置有彈簧，彈簧的一端接觸條形碼掃描器601后端、一端接觸導(dǎo)向套602內(nèi)壁。由于條形碼掃描器601的有效識(shí)別距離有限，夾爪5在夾取圖書(shū)2過(guò)程中，條形碼掃描器601有可能與圖書(shū)2發(fā)生碰撞，通過(guò)設(shè)置導(dǎo)向套602、彈簧，使條形碼掃描器601可以前后移動(dòng)，避免了與圖書(shū)2發(fā)生碰撞造成的問(wèn)題，保護(hù)了條形碼掃描器601，保障了取書(shū)的順利進(jìn)行。

所述小車(chē)3的車(chē)輪為麥克納姆輪。通過(guò)將小車(chē)3的車(chē)輪設(shè)置為麥克納姆輪，使小車(chē)3可以方便的前后左右自由移動(dòng)，增加了設(shè)備的靈活度，提高了工作效率。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。