[实用新型]一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人

权利要求书

1.一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人，其特征在于，包括移动底盘、升降平台、抓取装置、多格收纳箱、触摸屏和供电单元；所述升降平台、多格收纳箱、触摸屏和供电单元均设置在所述移动底盘上，所述抓取装置设置在所述升降平台上；所述供电单元分别与所述移动底盘、升降平台、抓取装置、多格收纳箱和触摸屏电路连接；

所述移动底盘上设置有带ROS系统的上位机、带微控制单元的下位机、激光雷达、深度摄像头、激光测距传感器、IMU模块、WIFI无线模块、运动驱动模块、移动机构和第一支架；所述带ROS系统的上位机和所述带微控制单元的下位机通过串行接口进行连接和数据通信，所述带ROS系统的上位机还和所述触摸屏连接；所述激光雷达和深度摄像头与所述带ROS系统的上位机连接；所述激光测距传感器、IMU模块、WIFI无线模块、运动驱动模块、抓取装置和多格收纳箱均与所述带微控制单元的下位机电路连接；所述深度摄像头设置在所述移动底盘的前挡板上，所述激光测距传感器设置在所述移动底盘的左右两侧挡板上，所述激光雷达和第一支架设置在所述移动底盘顶部，所述运动驱动模块和移动机构设置在所述移动底盘底部，所述运动驱动模块与所述移动机构连接；

所述运动驱动模块包括电机驱动模块、旋转编码器模块和直流减速电机；所述电机驱动模块和旋转编码器均与所述带微控制单元的下位机电路连接，所述直流减速电机与所述电机驱动模块和旋转编码器模块电路连接；

所述多格收纳箱包括箱体、标签扫描传感器和接触感应模块；所述箱体内设置有横挡板和竖挡板，将箱体内分隔为若干个收纳格；所述接触感应模块设置在所述收纳格内；所述标签扫描传感器设置在所述箱体内侧面，所述标签扫描传感器和接触感应模块均与所述带微控制单元的下位机电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人，其特征在于，所述带ROS系统的上位机包括地图创建模块、目标定位模块、全局路径规划模块、本地路径规划模块和人机交互模块；所述地图创建模块与所述激光雷达和深度摄像头数据连接，并根据所述激光雷达和深度摄像头的反馈数据创建全局电子地图和局部电子地图；所述目标定位模块和全局路径规划模块均与所述地图创建模块数据连接；所述本地路径规划模块与所述IMU模块和运动驱动模块连接，并根据IMU模块和运动驱动模块所反馈数据确定机器人所在地图的位置和里程信息，实时规划最佳行驶路线；所述人机交互模块与所述触摸屏连接，用于实现人机交互。

3.根据权利要求1所述的一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人，其特征在于，所述升降平台包括第一底座、承重台、升降臂、平轴、堵板、调节轴、调节电机和连接轴；所述第一底座和承重台之间设置有偶数对升降臂，同一水平面对应的两对升降臂通过所述平轴连接，所述升降臂包括第一升降架和所述第二升降架，所述第一升降架和所述第二升降架交叉旋转连接为一对升降臂；同侧相邻两升降臂的第一升降架和所述第二升降架通过所述连接轴连接；同一水平面对应的两对升降臂的第一升降架和所述第二升降架通过所述堵板进行固定连接；所述调节电机与所述调节轴连接，所述调节轴与所述连接轴连接；所述调节电机与带微控制单元的下位机电路连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人，其特征在于，所述升降臂的对数为2对、4对、6对、8对或10对。

5.根据权利要求1所述的一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人，其特征在于，所述抓取装置包括openmv摄像头和机械臂；所述机械臂包括第二底座、第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、机械爪、连杆、第二支架、舵盘和轴承；所述openmv摄像头设置在所述第二底座上；所述第二底座上 设置有第一舵机；所述第一机械臂与第二底座连接；所述第二机械臂与第一机械臂通过第二舵机、第三舵机、舵盘和轴承进行连接；所述第三机械臂和第二机械臂通过舵盘、轴承和连杆连接；所述第四舵机通过第二支架与第三机械臂固定连接；所述第二支架与所述机械爪连接，所述机械爪与第五舵机连接。