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专利号: 2020108512997
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.图书馆智能搬运机器人搬运系统,包括机器人、计算机终端和书架,所述机器人和计算机终端无线通信连接,其特征在于,所述书架上安装有多个竖直的隔板,相邻两个隔板之间的空间用于存放一本书籍;

所述机器人包括传感装置、控制装置和执行系统,所述传感装置和执行系统分别与控制装置电连接;

所述传感装置包括阅读器和超声波传感器,所述执行系统包括存书装置、升降装置和驱动装置,所述升降装置安装在驱动装置的顶部,所述存书装置安装在升降装置的顶部;

所述存书装置包括上平台、夹取装置和挡板,所述挡板的数量为多个,多个所述挡板相互平行且相邻两个挡板之间存在一定距离;

所述夹取装置安装在上平台顶面上与所述挡板相对的一侧,所述夹取装置包括固定块、导轨、滑块、机械臂和电磁夹取装置;两个所述固定块分别安装在上平台的顶面两端,所述导轨的两端分别安装在两个所述固定块相对的侧面上,所述滑块滑动安装在导轨上;

所述滑块上安装有伸缩装置,所述伸缩装置的末端安装有所述阅读器和超声波传感器,所述伸缩装置上安装有两个相对设置的机械臂,两个所述电磁夹取装置分别安装在两个机械臂的末端;

所述导轨中空,其上下两侧面均开设有条状的通槽,所述导轨内部具有丝杠,所述丝杠安装在处于导轨内部的内置电机的转轴上,所述丝杠上螺接有活动螺母,该活动螺母的上下两侧面分别固定有拉杆,两个所述拉杆分别从两个通槽中伸出,并与所述滑块连接;

所述伸缩装置上安装有支柱,两个所述机械臂分别安装在所述支柱的顶端两侧;

所述支柱的顶端相对两侧分别安装有伸缩杆,两个所述伸缩杆的末端分别与两个所述机械臂的一端垂直固定连接;

所述伸缩装置在取书时,将两个所述机械臂插入到书架上书籍两侧,将书籍夹在两个所述电磁夹取装置之间,所述伸缩装置收缩,使所述电磁夹取装置带着书籍移动到上平台上两个所述挡板之间。

2.如权利要求1所述的图书馆智能搬运机器人搬运系统,其特征在于,所述机器人还包括供电系统,所述供电系统分别为传感装置、控制装置和执行系统供电。

3.如权利要求2所述的图书馆智能搬运机器人搬运系统,其特征在于,所述供电系统包括蓄电池,该蓄电池安装在驱动装置上,所述驱动装置外侧具有充电接口,该充电接口与蓄电池电连接。

4.如权利要求1所述的图书馆智能搬运机器人搬运系统,其特征在于,所述驱动装置包括车体、驱动轮和驱动电机,所述驱动轮安装在车体底部,所述驱动电机安装在车体内部,所述驱动轮与该驱动电机的转轴连接。

5.如权利要求4所述的图书馆智能搬运机器人搬运系统,其特征在于,所述升降装置为剪叉式升降机构,包括外剪叉臂、内剪叉臂和中间座;

所述中间座为矩形框,所述中间座的外侧面上安装有至少一个步进电机,所述步进电机的转轴伸入到中间座内部,并与丝杆连接;所述中间座的内部滑动安装有两个连接杆,两个所述连接杆相互平行,且两个所述连接杆上均开设有通孔,所述通孔中安装有螺母座,所述丝杆螺接在螺母座的内部;

两个所述外剪叉臂的下支杆下端分别转动安装在所述车体的顶面两侧,下支杆上端分别滑动安装在所述中间座的两相对外侧面,且一个所述连接杆的两端分别与两个外剪叉臂的下支杆上端转动连接;两个所述内剪叉臂的下支杆下端分别转动安装在所述车体的顶面两侧,下支杆上端分别转动安装在另一个所述连接杆的两端;

两个所述外剪叉臂的上支杆下端分别转动安装在上述两个外剪叉臂的下支杆上端,上支杆上端分别转动安装在所述上平台的底部两侧;两个所述内剪叉臂的上支杆下端分别转动安装在上述两个内剪叉臂的下支杆上端,上支杆上端分别转动安装在所述上平台的底部两侧,两个所述外剪叉臂的下支杆和两个内剪叉臂的上支杆均相互平行,两个所述内剪叉臂的下支杆和两个外剪叉臂的上支杆均相互平行。

6.如权利要求1所述的图书馆智能搬运机器人搬运系统,其特征在于,所述电磁夹取装置包括外壳和套设在外壳内部的电磁铁,所述外壳使用硅橡胶制成,用以增大与书籍接触时的摩擦力。

7.实施权利要求1‑6任意一项所述的图书馆智能搬运机器人搬运系统的搬运方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,机器人接收计算机终端发送的书籍信息,该书籍信息包括书籍的位置以及与该书籍对应的RFID信息;

步骤2,机器人根据书籍的位置进行导航,并移动至对应的书架附近;

步骤3,升降装置升高,直到存书装置达到需要的高度;

步骤4,滑块在导轨上移动,使伸缩装置移动至目标书籍前方;

步骤5,超声波传感器检测伸缩装置前方是否存在隔板,如果存在,机器人沿平行于书架的方向移动一段距离,直到伸缩装置前方的隔板消失,此时挡板和隔板处于对齐状态;

步骤6,阅读器读取书架上RFID电子标签的信息,判断当前对准的书籍是否为目标书籍,如果是则进入下一步骤;

步骤7,伸缩装置伸长,使两个机械臂插入到书架上书籍两侧;

步骤8,电磁夹取装置通电,将书籍夹在两个电磁夹取装置之间;

步骤9,伸缩装置缩短,使电磁夹取装置带着书籍移动到上平台上两个挡板之间,当书籍被放置在两个挡板之间时,电磁夹取装置松开书籍。