1.一种图书馆自助借还书装置，其特征在于，包括图书架、借书装置、还书装置和控制系统；

所述图书架包括架体，架体用于存放图书，架体顶端设有行进机构，行进机构用于为机械手提供行进轨道，行进机构上设有机械手，机械手用于取放图书；

所述行进机构包括轨道，轨道上设有行进轮，行进轮与步进电机相连，行进轮下方设有机械手；所述轨道为工型轨道，轨道一侧设有齿条，行进轮为齿轮，齿轮设于齿条上，齿轮一端连接步进电机，步进电机的输出轴与齿轮键连接；轨道另一侧设有滚轮，滚轮通过支撑架与齿轮连接，支撑架下方设有机械手；滚轮的数量为两个，滚轮通过轴与支撑架上的轴承连接；

所述机械手包括伸缩缸，伸缩缸一端与行进机构相连，伸缩缸另一端连接设有第二底板，第二底板底面设有步进电机，第二底板顶部设有第一底板，第一底板通过转轴与第二底板连接，步进电机的输出轴通过法兰与第一底板底面连接；第一底板上方设有推移气缸和滑轨，滑轨上设有夹紧支架，推移气缸一端与夹紧支架相连，夹紧支架的两端分别设有左夹紧气缸和右夹紧气缸，左夹紧气缸与右夹紧气缸的输出端均连接有夹紧夹杆和夹紧夹爪；

两个夹紧夹爪相对的一侧设有压力传感器；夹紧支架上设有条形码扫描器；滑轨的数量为两个，夹紧支架两端底部通过滑块设于滑轨内；夹紧支架上设有通槽，与左夹紧气缸、右夹紧气缸相连的两个夹紧夹杆通过滑块连接至通槽；所述伸缩缸为三级伸缩缸；

所述借书装置包括取书输送带、取书平台，取书输送带一端设于架体一侧，取书输送带另一端连接取书平台，取书输送带一侧设有取书扫描机构，取书分拣机构和取书平台设于取书输送带相对两侧，取书分拣机构包括推手气缸，取书分拣机构用于将取书输送带上的图书推送至取书平台，取书扫描机构用于识别图书信息；

取书扫描机构包括条形码扫描器和支架，条形码扫描器通过支架设置于取书输送带一侧；取书分拣机构包括推手气缸和支架，推手气缸通过支架设于取书输送带一侧，推手气缸的输出端通过法兰连接设有挡块；所述取书平台包括通道和取书口，通道倾斜设置，取书口设于通道底端；还书平台包括还书口、推移气缸，推移气缸设于还书口一侧，推移气缸的输出端连接设有挡块，还书口的另一侧设有连接板，图书通过连接板推送至提升机构；

所述还书装置包括还书平台、提升机构、还书输送带、还书扫描机构、还书分拣机构、图书暂存区，还书平台与还书输送带之间设有提升机构，提升机构用于将图书从还书平台运送至还书输送带上，还书输送带一侧设有还书扫描机构，还书分拣机构与图书暂存区分别设于还书输送带的两侧，还书分拣机构包括推手气缸，还书分拣机构用于将还书输送带上的图书推送至图书暂存区，还书扫描机构用于识别图书信息；

所述提升机构包括提升支架，提升支架竖向并排设有两个传动链，传动链通过链轮与提升支架连接，链轮与步进电机相连；两个传动链之间间隔设有承重搁板，提升支架顶部传动链的一侧设有推移气缸，推移气缸输出端设有挡块；挡块前端设有红外感应仪；提升支架上推移气缸的相对一侧设有连接板，连接板用于连接承重搁板与还书输送带；

所述图书暂存区包括底座和支撑平台，底座上设有滑轨杆，滑轨杆上固定设有第二步进电机，第二步进电机的输出端通过联轴器与滚珠丝杠相连，滚珠丝杠通过滚珠丝杠螺母与支撑平台贯穿连接，支撑平台一端通过滑块与滑轨杆相连；支撑平台上还设有存书平台，存书平台通过转轴与支撑平台连接，支撑平台底部设有第一步进电机，第一步进电机的输出轴通过法兰与存书平台底面连接；支撑平台通过三角支架与滑块相连；存书平台的上端面低于还书输送带的水平面；

控制系统分别与行进机构、机械手、借书装置、还书装置相连，控制系统用于接收借书装置和还书装置反馈的图书信息，并控制行进机构、机械手、借书装置、还书装置的运动。

2.根据权利要求1所述的图书馆自助借还书装置，其特征在于，所述架体包括顶板，顶板两侧连接设有左支撑立板、右支撑立板，左支撑立板、右支撑立板之间设有搁板，搁板用于放置图书；

左支撑立板与右支撑立板互相相对的一侧内壁设有水平凹槽，搁板放置于水平凹槽内。

3.根据权利要求1所述的图书馆自助借还书装置，其特征在于，所述取书平台的数量至少两个，所述取书分拣机构的数量与取书平台的数量一致。

4.根据权利要求1所述的图书馆自助借还书装置，其特征在于，取书输送带设于架体一侧的上方，还书输送带位于架体一侧的上方；还书输送带包括两个滚筒、输送带，滚筒安装在输送带运行方向的两端，其中的一个滚筒的输入轴通过螺栓与电动机的输出轴连接，所述输送带则安装在两个滚筒之间；

所述还书扫描机构包括条形码扫描器和支架，条形码扫描器通过支架设置于还书输送带的侧面；

所述还书分拣机构包括推手气缸和支架，推手气缸通过支架设于还书输送带一侧，推手气缸的输出端通过法兰连接设有挡块，挡块前端设有红外感应装置。

5.一种如权利要求1所述的图书馆自助借还书装置的工作方法，包括步骤如下：

(1)用户向控制系统发出取书或还书指令，当发送取书指令时，进入步骤(2)，当发送还书指令时，进入步骤(3)；

(2)控制系统接收用户发出的取书指令，根据图书所在的区域，运行行进机构和机械手至待取图书处，驱动第一底板上方的推移气缸，将夹紧夹爪伸至图书两侧，驱动左夹紧气缸和右夹紧气缸，夹紧图书，回缩推移气缸，同时驱动第二底板底部的步进电机，使第一底板相对第二底板发生旋转，使图书面向取书输送带；利用行进机构将图书送至取书输送带上方，松开左夹紧气缸和右夹紧气缸，图书落至取书输送带上；运行取书输送带，图书经过取书扫描机构的扫描，识别确认图书信息并反馈给控制系统，控制系统控制取书输送带使图书停至取书分拣机构处，运行取书分拣机构，将图书推送至取书平台处，供用户取走；

(3)控制系统接收用户发出的还书指令，驱动还书平台上的推移气缸，将图书推送至提升机构的承重搁板上，提升机构的传动链运动，带动承重搁板提升至提升支架顶部一侧的推移气缸处，由传动链一侧的推移气缸将图书推送至还书输送带上，运行还书输送带，经由还书扫描机构扫描并反馈图书信息，控制系统驱动还书输送带使图书停至图书暂存区处，由还书分拣机构将还书输送带上的图书推送至存书平台上；驱动支撑平台底部的第一步进电机，使存书平台相对支撑平台转动，带条形码的一侧面向机械手，控制系统驱动机械手夹取图书，并经行进机构将图书还至图书架对应的位置，完成还书；

步骤(3)中，当同时有多个用户进行还书操作时，多本图书陆续存放至图书暂存区，每当还书分拣机构推送一本图书至存书平台，滑轨杆上的第二步进电机驱动降低支撑平台，使存有图书的存书平台仍旧低于还书输送带的水平面。