[实用新型]一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人

说明书

本实用新型涉及一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人，它包括移动底盘，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。本实用新型可实现机器人在图书馆内创建地图、自动导航以及对所有书架层上目标的抓取和放置，节省工作人员放置图书所需的人力物力，帮助读者自动找到其所需图书并交给读者，减少寻书所耗费的时间，增强了阅读体验感，有效减少在公共场所人与人之间的接触，降低流行性疾病感染的可能性。

技术领域

本申请涉及机器人领域，具体涉及一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人。

背景技术

随着科技的发展，机器人已经应用到了日常生活的多个领域。图书馆由于面积大，书架和书籍众多，人员流动量大，每日都会有大量的图书需要整理，需要耗费大量人力和时间。图书整理不及时会导致读者找书需要耗费大量时间，影响了读者的阅读体验。对于残障人士等特殊人群，在找书时有众多不方便，需要图书馆的工作人员提供帮助。在流行性疾病发生的期间，人流走动大容易增大感染的可能性。

为解决上述问题，图书馆引入了图书机器人辅助工作人员工作，但目前图书馆里基于ROS开发的自动导航机器人，只能告知读者图书所在的位置，无法自动帮读者取出其想要的图书，也无法帮助工作人员自动归还需放置的图书。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人，实现机器人在图书馆内创建地图、自动导航以及对所有书架层上目标的抓取和放置，帮助读者取出其想要的图书并自动送到读者所在位置，同时帮助工作人员放置需归还的图书到指定书架和位置，提升图书馆内的作业效率和服务质量，减少在公共场所人与人之间的接触，降低流行性疾病感染的可能性。

本实用新型采取的技术方案是：一种基于ROS的图书馆自动取放图书机器人，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。