[发明专利]一种图书管理机器人系统及管理方法

权利要求书

1.一种图书管理机器人系统，其特征在于：包括:CPU模块、移动平台、储书机构、图书上架装置，所述储书机构安装在移动平台上，所述图书上架装置安装在储书机构侧面，所述CPU模块安装在移动平台的内部，

所述移动平台是由底座，以及安装在底座内部的驱动装置组成，所述底座的侧面设有避障模块，避障模块与CPU模块连接，底座底部设有驱动轮、万向轮以及二维码识别器，所述驱动轮、万向轮通过驱动装置与CPU模块连接，二维码识别器与CPU模块连接，所述底座的上部设有旋转轴；

所述储书机构安装在底座上的旋转轴上，储书机构为夹层结构，储书机构中的夹层上设有应变片，应变片与CPU模块连接，储书机构上还设有借还模块；

所述图书上架装置是由竖直设置在储书机构侧面的导轨和丝杆、安装在导轨和丝杆上的滑动关节，安装在滑动关节上的机械手臂，以及安装在机械手臂端部的夹持机构组成，所述夹持机构上设有图像采集设备，图像采集与CPU模块连接，所述丝杆通过移动平台中驱动装置驱动；

所述机械手臂是由大臂、铰接在大臂上的中臂、交接在中臂上的小臂组成，所述大臂铰接在滑动关节上，所述夹持机构铰接在小臂的端部，所述铰接位置通过调节伺服电机进行控制，调节伺服电机通过编码器与CPU模块连接；

所述CPU模块通过上位机或手机APP进行控制，所述上位机设有管理系统，控制和管理整个系统；

所述管理系统中的控制界面与手机APP正常通信并实现上位机与手机APP得数据交换功能；提供图书上架工作状态和进展，以及目前图书室的图书馆藏数据的统计与更新。

2.根据权利要求1所述一种图书管理机器人系统，其特征在于：所述驱动装置驱动为伺服电机。

3.一种图书管理机器人系统管理方法，其特征在于：所述管理方法如下：

a、在上位机中的管理系统的界面上设有以下功能：

（1）查看当前处于上架工作的书籍信息以及该书籍具体的借还情况和在馆内的位置；

（2）实时显示当前图书上架机器人的位置信息和工作状态；

（3）当前已借书籍和已还书籍的具体数据；

（4）查看上书装置处的摄像头采集到的图像具体信息；

（5）在工作状态中，随时点击“查询图书信息”按钮，查询目标书籍的具体位置信息和馆藏信息；

（6）实时更新当次上架工作中，已上架的书籍和未上架书籍的信息，方便工作人员查看；

b、在上位机中的管理系统的针对不同等级人员设置相应操作权限，通过登陆的账号信息进行等级的识别；

c、用户登陆后，出现管理界面，连接系统的服务器，进行机器人系统的工作模式选择，分别为图书上架模式、借还书模式、盘点模式组成，

（1）选择图书上架模式，机器人根据之前用户还书过程中对所还图书存储的具体信息：对图书识别信息，图书应归还的书柜号和层数信息，利用导航系统，进行路径规划的信息，以及根据储书机构中夹层上装有的应变片确定在所还书籍在储书机构中放置的位置信息，在选择图书上架模式后，在利用导航与定位系统行驶至目标书柜，通过机械臂的摄像头识别图书位置，机械手臂依次完成图书定位和放回，实现图书上架工作；

（2）选择借还模式，机器人利用RFID技术，通过识别所还书籍的对应标签，进行借书和还书，若用户还书后，将书籍放置机器人的储书机构处；

（3）图书盘点模式，利用RFID技术和视觉图像处理技术，通过机器人移动本体和摄像头，按照规划好的路径，依次扫描书籍信息，将扫描书籍信息进行存储，进行盘点图书，更新馆内图书数据。