[发明专利]一种图书馆机器人智能导航上架系统

说明书

本发明公开了一种图书馆机器人智能导航上架系统，包括自主配送系统，图书管理员模块，多维度上架装置；所述图书管理员模块包括图书扫描和数据库处理模块以及地图信息显示模块；所述图书扫描和数据库处理模块用于进行图书条形码扫描和图书位置查询工作；所述自主配送系统包括地图生成模块、路径规划模块、定位导航模块，所述地图生成模块包括雷达，用于构建配送区域的二维地图；所述路径规划模块用于在建成的二维地图上进行全局路径规划和局部路径规划，定位导航模块用于定位机器人实时位置进行自主规划导航，使机器人到达还书位置；所述地图信息显示模块还用于显示二维地图；所述多维度上架装置用于将图书放置到相应的书架层数。

技术领域

本发明涉及一种机器人技术领域，特别是一种图书馆机器人智能导航上架系统。

背景技术

目前图书馆管理系统主要采用的是“安全磁条+条形码”技术手段，在还书过程中多采用人工还书，需要消耗很多人力劳动，利用机器人进行自动化上架大大方便了管理人员，但现有还书机器人，图书位置定位多采用RFID技术，该技术使用RFID标签，采用该技术需要对图书馆的图书标签进行全部重新粘贴，工作量巨大，且机器人定位导航对标签依赖太大，因此需要一种对图书标签无接收或发射信号功能等要求的还书机器人，这种机器人推广范围大和适用性强。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有还书机器人因定位需要对图书标签更换成具有接收或发射信号功能的RFID标签而导致工作量巨大的问题，采用生成导航地图的方式，实现对还书机器人的还书功能，对图书标签要求低，环境适应性强。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种图书馆机器人智能导航上架系统，包括自主配送系统，图书管理员模块，多维度上架装置；

所述图书管理员模块包括图书扫描和数据库处理模块以及地图信息显示模块，

所述图书扫描和数据库处理模块用于建立存储图书信息的图书管理数据库，所述图书管理数据库中包含管理的所有图书书目、每一本图书ID和图书在图书馆中的图书位置，所述图书位置包括图书所应在的书架位置信息和图书在书架上的层数信息,

所述图书扫描和数据库处理模块用于进行图书条形码扫描和图书位置查询工作，从图书管理数据库提取图书所应在的书架位置信息和图书在书架上的层数信息，确定图书位置并在地图信息显示模块显示，同时传输到所述自主配送系统；

所述自主配送系统包括地图生成模块、路径规划模块、定位导航模块，

所述地图生成模块包括雷达，通过雷达发射脉冲激光，探测周围环境，并构建配送区域的二维地图，并为二维地图根据图书位置数据增添数据特征；

所述路径规划模块用于在建成的二维地图上进行全局路径规划和局部路径规划，

定位导航模块用于定位机器人实时位置并根据所述路径规划模块生成的路径进行自主规划导航，使机器人到达还书位置；

所述地图信息显示模块还用于显示二维地图；

所述多维度上架装置用于将图书放置到相应的书架层数。

进一步地，所述图书馆机器人智能导航上架系统还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于连接所述图书管理员模块和所述自主配送系统，所述自主配送系统构建的配送区域的二维地图和机器人实时定位的信息能够无线传输到所述地图信息显示模块上并显示。

所述地图生成模块构建配送区域二维地图包括如下步骤：

步骤1-1，图书馆机器人在藏书区域跑圈，雷达发射脉冲激光探测周边环境，接收脉冲激光转换成脉冲信号，根据脉冲信号采用SLAM算法构建局部地图；

步骤1-2，全面建图直至局部区域整合完全，确定可行走区域和不可行走区域；

步骤1-3，生成二维地图并根据图书数据增添数据特征；

步骤1-4，存储二维地图，并无线通信到所述地图信息显示模块。

所述图书扫描和数据库处理模块进行图书扫描和图书位置查询工作包括以下步骤：