[实用新型]一种图书夹取设备的控制装置

说明书

一种图书夹取设备的控制装置，由微处理器模块、图像采集模块、驱动模块、传感处理模块和SDRAM缓存器组成；所述微处理器模块由S3C2410微处理器及其外围电路组成；所述图像采集模块选用中星微ZC0301PL摄像头；所述驱动模块由L297电机控制器、L298N电机驱动器和28BYJ‑4步进电机组成；所述传感处理模块由STC12C5A60S2单片机、NPA‑700B‑05WD数字压力传感器、H92B4射式光电传感器和码盘组成；所述SDRAM缓存器为两片16位SDRAM扩展成的32位SDRAM；所述微处理器模块接收图像采集模块信息并获得书脊位置后，发出控制指令至驱动模块驱动图书夹取设备的夹持手使之移动并夹取书籍，传感处理模块检测夹持手对书籍的夹持力和28BYJ‑4步进电机的转速，并传输给微处理器模块。本实用新型能实现对图书夹取设备的准确控制。

技术领域

本实用新型涉及一种图书夹取设备的控制装置，具体涉及一种夹持力可调的、可实现闭环控制的图书夹取设备的控制装置。

背景技术

目前图书的整理和归还大多依靠图书管理员手动完成，劳动量大、效率低、易出错。随着科技的不断发展，自动化图书馆成为图书馆发展进程的必然，这就需要一种可在图书馆灵活移动以便快速夹取图书的设备。因此，研发一种能对图书夹取设备精确控制的控制装置是十分必要的。

发明内容

本实用新型采用的技术方案是：一种图书夹取设备的控制装置，其特征在于，由微处理器模块、图像采集模块、驱动模块、传感处理模块和SDRAM缓存器组成；所述微处理器模块由S3C2410微处理器及其外围电路组成，用于数据的采集、处理、存储与传输；所述图像采集模块选用中星微ZC0301PL摄像头，用于获取书籍的图像信息；所述驱动模块由L297电机控制器、L298N电机驱动器和28BYJ-4步进电机组成，用于驱动图书夹取设备的夹持手；所述传感处理模块由STC12C5A60S2单片机、NPA-700B-05WD数字压力传感器、H92B4射式光电传感器和码盘组成；所述SDRAM缓存器采用两片16位SDRAM扩展得到的32位SDRAM，用于作为S3C2410微处理器的内存；所述微处理器模块接收到来自所述图像采集模块的信息并进行书脊边缘检测获得书脊边界位置后，发出控制指令至所述驱动模块，所述驱动模块驱动图书夹取设备的夹持手使之移动至书脊边界位置夹取书籍，所述传感处理模块在此过程中实时检测夹持手对书籍的夹持力和28BYJ-4步进电机的转速，并传输给所述微处理器模块，实现闭环控制。本实用新型可实现对图书夹取设备的准确控制。

所述微处理器模块中，S3C2410微处理器属于三星公司的ARM9系列，是一款低功耗、高集成度的基于ARM920T核的微处理器；所述SDRAM缓存器的两片16位SDRAM的DQ0-DQ15端口连接S3C2410微处理器的DATA0-DATA31端口，用于作为S3C2410微处理器的内存；所述S3C2410微处理器通过USB DEVICE（VER1.1）端口连接所述图像采集模块中的中星微ZC0301PL摄像头的USB端口；所述S3C2410微处理器通过串口连接所述传感处理模块中的STC12C5A60S2单片机。

所述驱动模块3中的L297电机控制器的CLK、CW、HALF、RST端口分别连接所述微处理器模块1中的S3C2410微处理器的DB1-DB4端口，所述L297电机控制器和L298N电机驱动器驱动对应的28BYJ-4步进电机，进而驱动图书夹取设备的夹持手；所述L297电机控制器的A、B、C、D四相驱动信号输出端、两个驱动极分别和所述L298N电机驱动器对应的四个输入端、两个使能端ENA/ENB相连接；所述L298N电机驱动器的OUT1-OUT4端口依次连接所述28BYJ-48步进电机的蓝、粉、黄、橙线。

所述图书夹持设备的夹持手由机械臂、夹持末端组成，通过一个升降台搭载在一个由双步进电机驱动的移动平台上；所述升降台固定在移动平台的正中间，其上方固接有所述夹持手，可改变夹持手的空间方位与高度；所述机械臂由2个子机械臂连接而成；所述夹持末端由2个呈剪刀状的夹持指组成，且通过活动关节安装在所述机械臂的末端。