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一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法

更新时间:2024-07-01
一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法 专利申请类型:发明专利;
地区:四川-成都;
源自:成都高价值专利检索信息库;

专利名称:一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202210789462.0

专利申请(专利权)人:西南石油大学
权利人地址:四川省成都市新都区新都大道8号

专利发明(设计)人:邓宽海,姚明远,林元华,周念涛,谢鹏飞,彭阳,刘婉颖

专利摘要:一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法,其特征在于,装置主要包括:柔性手指机构、柔性推进机构、仿生气囊、镂空支架、刚性夹紧机构、同步带传动装置、同步带电机连接架、液压杆、人字形杆、转轴、手指支架、机械手指、丝杠、直线模组、电机、外壳、弹性链条、切片、弹性链节、螺旋杆、气缸、第二连接架、连杆机构、张紧板、第一连接架、夹板、防滑胶垫、气囊、卡扣、活塞杆、活塞、壳体、板簧、板簧连接架、扫描感应器、指尖、指腹,结合了拨书功能与分离功能,可同时实现取书和还书两种功能,利用该装置及方法可在不损伤图书的情况下实现不同厚度图书的准确定位及自动取放。本发明适用于图书馆图书自动取放及管理设备技术领域。

主权利要求:
1.一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置,其特征在于,主要包括:柔性手指机构(1)、柔性推进机构(2)、仿生气囊(3)、镂空支架(4)、刚性夹紧机构(5)和扫描感应器(35);
其中,柔性手指机构(1)主要由机械手指(12)、丝杠(13)、手指支架(11)、人字形杆(9)、转轴(10)、液压杆(8)、同步带传动装置(6)、电机(15)、同步带电机连接架(7)、板簧(33)、板簧连接架(34)和直线模组(14)组成,用于拔出书和分开书的机械手指(12)采用弧度设计,拨出书时,通过机械手指(12)指腹(37)大宽度的旋转运动从书脊上方将书拨出一定倾斜角度,分开书时,通过机械手指(12)指尖(36)小宽度插入两本书之间的缝隙,使机械手指(12)易于将书分开,丝杠(13)采用两段不同旋向的螺纹,使左右两个机械手指(12)运动方向相反,使之既可适应不同厚度的书,也可将书架上的两本书拨开,机械手指(12)通过丝杠(13)与同步带传动装置(6)连接,同步带传动装置(6)的正反转使机械手指(12)完成张开与闭合运动,机械手指(12)通过与转轴(10)和人字形杆(9)连接,使与人字形杆(9)连接的液压杆(8)直线运动可转化为机械手指(12)的圆周运动,完成仿人拨书动作,手指支架(11)用于连接丝杠(13)和同步带电机连接架(7),同步带电机连接架(7)通过M4×16螺栓(38)连接同步带传动装置(6)、板簧(33)、液压杆(8)和手指支架(11),板簧连接架(34)通过M4×12螺栓(39)连接板簧(33)和直线模组(14),实现柔性手指机构(1)的前后移动,同时板簧(33)增加了机械手指(12)的高度,解决拨书时机械手指(12)以书脊下端为圆心运动而造成柔性手指机构(1)整体上扬的问题,并能提供合理的压紧力;柔性推进机构(2)主要由弹性链条(17)、弹性链节(19)、螺旋杆(20)、切片(18)、电机(15)和外壳(16)组成,弹性链条(17)、弹性链节(19)通过螺旋杆(20)的旋转使其配合推动仿生气囊(3)前后移动,自动适应不同厚度的书本,且在不损伤图书情况下实现书脊的柔性拾取和推出;用销固定在螺旋杆(20)上的切片(18)通过电机(15)带动螺旋杆(20)旋转时拨开弹性链节(19),方便弹性链条(17)与弹性链节(19)更好的配合,用于保护弹性链条(17)、弹性链节(19)的外壳(16)用M5×20螺栓(40)与电机(15)连接;刚性夹紧机构(5)主要由夹板(26)、第一连接架(25)、张紧板(24)、第二连接架(22)、连杆机构(23)、防滑胶垫(27)和气缸(21)组成,第二连接架(22)和连杆机构(23)均采用轻量化的镂空设计,粘附在夹板(26)上的防滑胶垫(27)用于稳定夹持图书,第一连接架(25)通过M4×12螺栓(39)连接夹板(26)和张紧板(24),连杆机构(23)通过销钉连接张紧板(24)和第二连接架(22),气缸(21)通过M6×14螺栓(41)与第二连接架(22)连接,连杆机构(23)用于将气缸(21)的直线运动转变为夹板(26)的横向运动;仿生气囊(3)主要由气囊(28)、壳体(32)、活塞(31)、活塞杆(30)、卡扣(29)组成,壳体(32)用于保护内部活塞(31)和活塞杆(30)并形成密闭空间,同时还起到将仿生气囊(3)与镂空支架(4)连接的作用,活塞(31)和活塞杆(30)可通过壳体(32)内的排、放气控制气囊(28)收缩与膨胀,卡扣(29)通过装卡的方式与气囊(28)连接、采用螺纹紧固的方式与活塞杆(30)连接,自动适应书本厚度的气囊(28)可实现书本的柔性拾取和推出;扫描感应器(35)可对图书信息进行快速扫描查询、精确定位,使装置整体准确移动到目标图书位置;镂空支架(4)用于连接柔性手指机构(1)、柔性推进机构(2)、仿生气囊(3)、扫描感应器(35)和刚性夹紧机构(5)。
2.一种采用刚柔结合设计的图书自动取放方法,基于权利要求1所述的一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置,其特征在于,所述的采用刚柔结合设计的图书自动取放方法包括以下步骤:步骤一:装置通过扫描感应器(35)对所需图书进行定位后,装置接近目标图书;
步骤二:通过直线模组(14)的运动,柔性手指机构(1)整体向前运动,使机械手指(12)的指腹(37)位于书脊上方适当位置;
步骤三:两机械手指(12)通过同步带传动装置(6)带动丝杠(13)旋转,根据扫描感应器(35)所检测图书厚度调整两机械手指(12)间距离至合适大小;
步骤四:机械手指(12)通过液压杆(8)的直线运动带动人字形杆(9)移动,使机械手指(12)的指腹(37)向书脊上方接近;
步骤五:液压杆(8)继续运动使机械手指(12)向下运动,同时通过电机(15)反转整个柔性手指机构(1)向后运动一定距离,使机械手指(12)将书本拨出一定角度;
步骤六:刚性夹紧机构(5)的两个夹板(26)的圆周宽度阻挡目标图书两边的书本被带出,实现书本的顺利拨出,并避免书本过紧而造成其他书本被拨出的情况;
步骤七:通过柔性推进机构(2)中电机(15)带动螺旋杆(20)旋转,使弹性链节(19)和弹性链条(17)配合,从而推动仿生气囊(3)接触书脊;
步骤八:仿生气囊(3)的壳体(32)上部排气并向壳体(32)下部充气,通过活塞(31)运动使气囊(28)回缩,待气囊(28)与书脊完全接触后,气囊(28)充气,以确保稳定夹持书脊;
步骤九:通过柔性推进机构(2)的电机(15)反转,使弹性链条(17)与弹性链节(19)解除配合,使仿生气囊(3)回缩至初始位置;
步骤十:扫描感应器(35)对图书厚度的检测以及刚性夹紧机构(5)中的气缸(21)向外运动带动连杆机构(23)使夹板(26)完成对不同厚度图书的夹紧;
步骤十一:待刚性夹紧机构(5)稳定夹持图书后,仿生气囊(3)的壳体(32)下部排气,解除对书脊的夹紧,实现取书;
步骤十二:通过扫描感应器(35)对图书编码进行扫描,确定图书的放置位置,装置整体运动到需要放置图书的位置;
步骤十三:通过直线模组(14)的运动使柔性手指机构(1)整体向前移动;
步骤十四:机械手指(12)通过液压杆(8)的直线运动带动人字形杆(9)前移,使机械手指(12)转动一定角度,使指尖(36)对准所要放置图书位置;
步骤十五:柔性手指机构(1)继续前移使机械手指(12)插入两本书之间,通过同步带传动装置(6)转动丝杠(13)旋转从而使机械手指(12)将两侧图书分离;
步骤十六:装置整体前移,使图书底部置于书架上,随后仿生气囊(3)的活塞(31)下部充气、上部排气,令气囊(28)鼓起,柔性推进机构(2)通过电机(15)带动螺旋杆(20)旋转,使弹性链条(17)与弹性链节(19)配合,推动仿生气囊(3)将图书推进已经拨开的缝隙中,实现还书,且装置复位。 说明书 : 一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法技术领域[0001] 本发明属于图书管理设备技术领域,尤其涉及一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法。背景技术[0002] 随着社会的快速发展,人们对知识的需求日益增长。图书馆作为传统的知识获取地,每天有大量的学者及民众去借阅和归还图书。然而,由于图书馆面积大、藏书本数及书架层数多致使图书取放过程复杂,且位于高层的图书难以直接取放,极大降低了图书取放效率及图书馆的利用效率。此外,图书馆藏书书架位置有限及高处图书的不易取放均限制了图书数量及种类的规模,且取书时难免会带出两侧书籍,拨开两侧图籍放书时容易引起书籍褶皱及损伤。[0003] 为解决上述问题,刘杨蒂发明了一种图书取放装置CN114348519A,可通过扫描仪获取书籍的具体位置,然后装置移动到书籍位置对书籍进行取放,但该发明装置整体体积较大,不便在狭小的书架间移动,且直接采用机械手夹取手指,没有考虑到两本书中间的狭小缝隙,同时容易损伤周围书籍。向风帆发明了一种带测厚功能的取书抓取装置CN106142115A,在抓取图书时能够实现精确测量图书厚度,便于将不同厚度图书放置于不同宽度书架,但是采用机械手直接抓取图书时行程小同时容易造成书面损坏,且在夹持图书过程中夹持不稳定易造成图书掉落。何维发明了一种图书抓取机械手CN106041974A,可以通过刚性夹板夹取图书,稳定性好、结构简单,但是无法自动找到目标图书,且刚性结构在抓取图书时容易损伤图书,同时,仍然存在因夹板行程有限而不能拾取过厚图书的问题。[0004] 为此,本发明提出了一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法,该装置可以实现对目标图书的自动定位、柔性拾取或推出图书防止图书损坏、夹紧不同厚度图书等功能。发明内容[0005] 本发明提供了一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法,以解决图书馆内不同厚度图书的准确定位、自动取放且不损伤等技术难题,同时该图书自动取放装置具备体积小、轻量化、行程大、操作简单等优点。[0006] 为了解决上述技术难题,本发明提出一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置,主要包括柔性手指机构、柔性推进机构、刚性夹紧机构、仿生气囊、扫描感应器和镂空支架。[0007] 所述柔性手指机构主要由机械手指、丝杠、手指支架、人字形杆、转轴、液压杆、同步带传动装置、电机、同步带电机连接架、板簧、板簧连接架和直线模组组成;其中用于拔出书和分开书的机械手指采用弧度设计,拨出书时,通过机械手指的指腹大宽度(增大柔性接触面积,避免损伤书)的旋转运动从书脊上方将书拨出一定倾斜角度,分开书时,通过机械手指的指尖小宽度插入两本书之间的缝隙,使机械手指易于将书分开;丝杠采用两段不同旋向的螺纹,使左右两个机械手指运动方向相反,使之既可适应不同厚度的书,也可将书架上的两本书拨开;机械手指通过丝杠与同步带传动装置连接,同步带传动装置的正反转使机械手指完成张开与闭合运动;机械手指通过与转轴和人字形杆连接,使与人字形杆连接的液压杆直线运动可转化为机械手指的圆周运动,完成仿人拨书动作;手指支架用于连接丝杠和同步带电机连接架;同步带电机连接架通过M4×16螺栓连接同步带传动装置、板簧、液压杆和手指支架;板簧连接架通过M4×12螺栓连接板簧和直线模组,实现手指机构的前后移动,同时板簧增加了机械手指的高度,解决拨书时机械手指以书脊下端为圆心运动而造成柔性手指机构整体上扬的问题,并能提供合理的压紧力。[0008] 所述柔性推进机构主要由弹性链条、弹性链节、螺旋杆、切片、电机和外壳组成;其中螺旋杆旋转使弹性链条和弹性链节配合,推动仿生气囊前后移动,自动适应不同厚度的书本,且在不损伤图书情况下实现书脊的柔性拾取和推出;用销固定在螺旋杆上的切片通过电机带动螺旋杆旋转时拨开弹性链节,方便弹性链条与弹性链节更好的配合;用于保护弹性链条、弹性链节的外壳用M5×20螺栓与电机连接。[0009] 所述刚性夹紧机构主要由夹板、第一连接架、张紧板、第二连接架、连杆机构、防滑胶垫和气缸组成;其中第二连接架和连杆机构均采用轻量化的镂空设计;粘附在夹板上的防滑胶垫用于稳定夹持图书;第一连接架通过M4×12螺栓连接夹板和张紧板;连杆机构通过销钉连接张紧板和第二连接架;气缸通过M6×14螺栓与第二连接架连接,连杆机构用于将气缸的直线运动转变为夹板的横向运动。[0010] 所述仿生气囊主要由气囊、壳体、活塞、活塞杆和卡扣组成;其中壳体用于保护内部活塞和活塞杆并形成密闭空间,同时还起到将仿生气囊与镂空支架连接的作用;活塞和活塞杆通过壳体内的排、放气控制气囊收缩与膨胀;卡扣通过装卡的方式与气囊连接、采用螺纹紧固的方式与活塞杆连接;自动适应书本厚度的气囊可实现书本的柔性拾取和推出。[0011] 所述扫描感应器可对图书信息进行扫描查询,方便得知图书的具体位置,使装置整体移动到目标图书位置。[0012] 所述镂空支架用于将柔性手指机构、柔性推进机构、仿生气囊、扫描感应器和刚性夹紧机构连接成一个整体。[0013] 基于一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置,提出了一种采用刚柔结合设计的图书自动取放(取书和还书)方法,所述方法主要包括以下步骤[0014] (1)取书操作步骤[0015] 步骤一:图书自动取放装置通过扫描感应器对所需图书进行定位后接近目标图书;[0016] 步骤二:通过直线模组的运动,柔性手指机构整体向前运动,使机械手指的指腹位于书脊上方适当位置;[0017] 步骤三:机械手指通过同步带传动装置带动丝杠旋转,根据扫描感应器所检测图书厚度调整两机械手指间距离至合适大小;[0018] 步骤四:机械手指通过液压杆的直线运动带动人字形杆移动,使机械手指的指腹向书脊上方接近;[0019] 步骤五:液压杆继续运动使机械手指向下运动,同时通过电机反转整个柔性手指机构向后运动一定距离,使机械手指将书本拨出一定角度,同时,刚性夹紧机构的两个夹板的圆周宽度阻挡目标图书两边的书本被带出,实现书本的顺利拨出,并避免书本过紧而造成其他书本被拨出的情况;[0020] 步骤六:通过柔性推进机构中电机带动螺旋杆旋转,使弹性链节和弹性链条配合,从而推动仿生气囊接触书脊;[0021] 步骤七:仿生气囊壳体上部排气并向壳体下部充气,通过活塞运动使气囊回缩,待气囊与书脊完全接触后,气囊充气,以确保稳定夹持书脊;[0022] 步骤八:柔性推进机构中的电机反转,使弹性链条与弹性链节解除配合,使仿生气囊回缩至初始位置;[0023] 步骤九:扫描感应器对图书厚度的检测以及刚性夹紧机构中的气缸向外运动带动连杆机构使夹板完成对不同厚度的图书的夹紧;[0024] 步骤十:待刚性夹紧机构稳定夹持图书后,仿生气囊壳体下部排气,解除对书脊的夹紧。[0025] (2)还书操作步骤[0026] 步骤一:通过扫描感应器对图书编码进行扫描,确定图书的放置位置,图书自动取放装置整体运动到需要放置图书的位置前;[0027] 步骤二:通过直线模组的运动使柔性手指机构整体向前移动;[0028] 步骤三:机械手指通过液压杆的直线运动带动人字形杆前移,使机械手指转动一定角度,让指尖对准所要放置图书位置;[0029] 步骤四:柔性手指机构继续前移使机械手指插入两本书之间,通过同步带传动装置转动,令丝杠旋转从而使机械手指将两侧图书分离;[0030] 步骤五:图书自动取放装置整体前移,使图书底部置于书架上,随后仿生气囊的活塞下部充气、上部排气,令气囊鼓起,柔性推进机构通过电机带动螺旋杆旋转,使弹性链条与弹性链节配合,推动仿生气囊将图书推进已经拨开的缝隙中,实现还书,且装置复位。[0031] 本发明与现有的技术相比,具有以下优点:[0032] (1)结合拨书与分离功能,设计为一个机械手指零件,可同时实现两种功能。[0033] (2)本发明可以拾取不同厚度的书籍,并且采用柔性拾取,不损伤图书。[0034] (3)本发明体积小,但功能齐全、行程大。[0035] (4)本发明多处采用镂空轻量化设计,在减轻装置总质量的同时增加其美观度。附图说明[0036] 图1为本发明所述一种图书自动取放装置的侧面外观立体图;[0037] 图2为本发明所述一种图书自动取放装置的上视外观立体图;[0038] 图3为本发明所述手指机构的结构图;[0039] 图4为本发明所述推进机构的结构图;[0040] 图5为本发明所述仿生气囊的结构图;[0041] 图6为本发明所述夹紧机构的结构图;[0042] 图7为本发明所述镂空支架的结构图;[0043] 图8为本发明所述序号12机械手指的结构图;[0044] 图9为本发明所述序号9人字形杆的结构图;[0045] 图10为本发明所述序号11手指支架的结构图;[0046] 图11为本发明所述序号17弹性链条和序号19弹性链节的结构图;[0047] 图12为本发明所述序号18切片和序号20螺旋杆的结构图;[0048] 图中柔性手指机构1,柔性推进机构2,仿生气囊3,镂空支架4,刚性夹紧机构5,同步带传动装置6,同步带电机连接架7,液压杆8,人字形杆9,转轴10,手指支架11,机械手指12,丝杠13,直线模组14,电机15,外壳16,弹性链条17,切片18,弹性链节19,螺旋杆20,气缸21,第二连接架22,连杆机构23,张紧板24,第一连接架25,夹板26,防滑胶垫27,气囊28,卡扣29,活塞杆30,活塞31,壳体32,板簧33,板簧连接架34,扫描感应器35,指尖36,指腹37,M4×16螺栓38,M4×12螺钉39,M5×20螺栓40,M6×14螺栓41。具体实施方式[0049] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。[0050] 结合图1至图7可知,本发明提出的一种采用刚柔结合设计的图书自动取放装置及方法,主要包括:柔性手指机构1、柔性推进机构2、仿生气囊3、镂空支架4、刚性夹紧机构5和扫描感应器35。[0051] 所述柔性手指机构1主要由机械手指12、丝杠13、手指支架11、人字形杆9、转轴10、液压杆8、同步带传动装置6、电机15、同步带电机连接架7、板簧33、板簧连接架34和直线模组14组成;其中用于拔出书和分开书的机械手指12采用弧度设计,拨出书时,通过机械手指12的指腹37大宽度(增大柔性接触面积,避免损伤书)的旋转运动从书脊上方将书拨出一定倾斜角度,分开书时,通过机械手指12的指尖36小宽度插入两本书之间的缝隙,使机械手指12易于将书分开;丝杠13采用两段不同旋向的螺纹,使左右两个机械手指12运动方向相反,使之既可适应不同厚度的书,也可将书架上的两本书拨开;机械手指12通过丝杠13与同步带传动装置6连接,同步带传动装置6的正反转使机械手指12完成张开与闭合运动;机械手指12通过与转轴10和人字形杆9连接,使与人字形杆9连接的液压杆8直线运动可转化为机械手指12的圆周运动,完成仿人拨书动作;手指支架11用于连接丝杠13和同步带电机连接架7;同步带电机连接架7通过M4×16螺栓38连接同步带传动装置6、板簧33、液压杆8和手指支架11;板簧连接架34通过M4×12螺栓39连接板簧33和直线模组14,实现柔性手指机构1的前后移动,同时板簧33增加了机械手指12的高度,解决拨书时机械手指12以书脊下端为圆心运动而造成柔性手指机构1整体上扬的问题,并能提供合理的压紧力。[0052] 所述柔性推进机构主要由弹性链条17、弹性链节19、螺旋杆20、切片18、电机15和外壳16组成;其中弹性链条17、弹性链节19通过螺旋杆20的旋转使其配合推动仿生气囊3,使其能够前后移动,自动适应不同书本的厚度,且在不损伤图书情况下实现书脊的柔性拾取和推出;用销固定在螺旋杆20上的切片18通过电机15带动螺旋杆20旋转时拨开弹性链节19,方便弹性链条17与弹性链节19更好地配合;用于保护弹性链条17和弹性链节19的外壳16采用M5×20螺栓40与电机15连接。[0053] 所述刚性夹紧机构5主要由夹板26、第一连接架25、张紧板24、第二连接架22、连杆机构23、防滑胶垫27和气缸21组成;其中第二连接架和连杆机构均采用轻量化的镂空设计;粘附在夹板26上的防滑胶垫27用于稳定夹持图书;第一连接架25通过M4×12螺栓39连接夹板26和张紧板24;连杆机构23通过销钉连接张紧板24和第二连接架22;气缸21通过M6×14螺栓41与第二连接架22连接,连杆机构23将气缸21的直线运动转变为夹板26的横向运动。[0054] 所述仿生气囊3主要由气囊28、壳体32、活塞31、活塞杆30、卡扣29组成;其中壳体32用于保护内部活塞31和活塞杆30并形成密闭空间,同时还起到将仿生气囊3与镂空支架4连接的作用;活塞31和活塞杆30通过壳体32内的排、放气控制气囊28收缩与膨胀;卡扣29通过装卡的方式与气囊28连接、采用螺纹紧固的方式与活塞杆30连接;自动适应书本厚度的气囊28可实现书本的柔性拾取和推出。[0055] 所述扫描感应器35可对图书信息进行快速扫描查询,实现图书位置的精确定位,使装置整体准确移动到目标图书位置。[0056] 所述镂空支架4用于将柔性手指机构1、柔性推进机构2、仿生气囊3、扫描感应器35和刚性夹紧机构5连接成一个整体。[0057] 利用本发明提供的图书自动取放装置可对图书管中的图书进行自动取放(取书和还书),具体取书和还书操作步骤如下:[0058] (1)取书操作步骤[0059] 步骤一:图书自动取放装置通过扫描感应器35对所需图书进行定位后接近目标图书;[0060] 步骤二:通过直线模组14的运动,柔性手指机构1整体向前运动,使机械手指12的指腹37位于书脊上方适当位置;[0061] 步骤三:机械手指12通过同步带传动装置6带动丝杠13旋转,根据扫描感应器35所检测图书厚度调整两机械手指12间距离至合适大小;[0062] 步骤四:机械手指12通过液压杆8的直线运动带动人字形杆9移动,使机械手指12的指腹37向书脊上方接近;[0063] 步骤五:液压杆8继续运动使机械手指12向下运动,同时通过电机15反转整个柔性手指机构1向后运动一定距离,使机械手指12将书本拨出一定角度,同时,刚性夹紧机构5的两个夹板26的圆周宽度阻挡目标图书两边的书本被带出,实现书本的顺利拨出,并避免书本过紧而造成其他书本被拨出的情况;[0064] 步骤六:通过柔性推进机构2中电机15带动螺旋杆20旋转,使弹性链节19和弹性链条17配合,从而推动仿生气囊接触书脊;[0065] 步骤七:仿生气囊3壳体32上部排气并向壳体32下部充气,通过活塞31运动使气囊28回缩,待气囊28与书脊完全接触后,气囊28充气,以确保稳定夹持书脊;[0066] 步骤八:柔性推进机构2中的电机15反转,使弹性链条17与弹性链节19解除配合,使仿生气囊3回缩至初始位置;[0067] 步骤九:通过扫描感应器35对图书厚度的检测以及刚性夹紧机构5中的气缸21向外运动带动连杆机构23使夹板26完成对不同厚度的图书的夹紧;[0068] 步骤十:待刚性夹紧机构5稳定夹持图书后,仿生气囊3壳体32下部排气,解除对书脊的夹紧。[0069] (2)还书操作步骤[0070] 步骤一:通过扫描感应器35对图书编码进行扫描,确定图书的放置位置,图书自动取放装置整体运动到需要放置图书的位置前;[0071] 步骤二:通过直线模组14的运动使柔性手指机构1整体向前移动;[0072] 步骤三:机械手指12通过液压杆8的直线运动带动人字形杆9前移,使机械手指12转动一定角度,让指尖36对准所要放置图书位置;[0073] 步骤四:柔性手指机构1继续前移使机械手指12插入两本书之间,通过同步带传动装置6转动,令丝杠13旋转从而使机械手指12将两侧图书分离;[0074] 步骤五:图书自动取放装置整体前移,使图书底部置于书架上,随后仿生气囊3的活塞31下部充气、上部排气,令气囊28鼓起,柔性推进机构2通过电机15带动螺旋杆20旋转,使弹性链条17与弹性链节19配合,推动仿生气囊3将图书推进已经拨开的缝隙中,实现还书,且装置复位。[0075] 在本发明中,值得一提的是,将拨书功能与分离功能结合设计成了一个机械手指零件,可以同时实现两种功能。板簧的运用解决了指腹拨书动作的复杂问题。气囊自适应书本厚度设计避免了对书本表面质量的损坏。实际应用中,可以自动、安全的实现图书馆图书的取放,真正达到了节约图书馆的空间和时间资源的目的。

专利地区:四川

专利申请日期:2022-07-06

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN115303684B

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