[發(fā)明專利]一種圖書歸還機(jī)器人的控制系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810339025.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN108297063A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉長紅;謝樹浩;張春良;向建化;張斯冬;蘇偉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00;B25J9/16;B25J11/00;B25J19/00;B25J19/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 黃華蓮;郝傳鑫

1.一種圖書歸還機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲(chǔ)裝置、行走裝置、循跡裝置、掃描裝置、圖像識(shí)別裝置、取放書裝置以及主控制裝置，

所述存儲(chǔ)裝置設(shè)有用于容置圖書的存儲(chǔ)區(qū)域，所述行走裝置包括驅(qū)動(dòng)件以及與所述驅(qū)動(dòng)件相連接的驅(qū)動(dòng)模塊，所述循跡裝置設(shè)有用于探測黑線的循跡模塊，所述掃描裝置設(shè)有用于掃描以及讀取標(biāo)簽信息的掃描模塊，所述圖像識(shí)別裝置設(shè)有用于識(shí)別圖書或者用于識(shí)別放置圖書的空位的攝像頭模塊，所述攝像頭模塊設(shè)于所述取放書裝置上，所述取放書裝置設(shè)有用于控制所述攝像頭模塊進(jìn)行橫向遍歷識(shí)別的滑臺(tái)模塊，

所述取放書裝置、所述驅(qū)動(dòng)模塊、所述循跡模塊、所述掃描模塊、所述攝像頭模塊以及所述滑臺(tái)模塊分別與所述主控制裝置電性連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖書歸還機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述滑臺(tái)模塊為同步帶滑臺(tái)模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖書歸還機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述取放書裝置還包括用于控制豎直方向移動(dòng)的升降模塊、用于控制水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)模塊、用于控制水平方向移動(dòng)的伸縮模塊以及用于夾持圖書的夾持模塊，所述升降模塊、所述旋轉(zhuǎn)模塊、所述伸縮模塊以及所述夾持模塊分別與所述主控制裝置相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖書歸還機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述夾持模塊上設(shè)有用于檢測夾持力度閥值的壓力檢測模塊，所述壓力檢測模塊包括壓力傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖書歸還機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描讀取模塊設(shè)有用于檢測和識(shí)別圖書電子標(biāo)簽信息以及書架標(biāo)簽信息的RFID掃描單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖書歸還機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制裝置設(shè)有用于發(fā)送標(biāo)簽信息數(shù)據(jù)的發(fā)送模塊以及用于接收?qǐng)D書位置信息數(shù)據(jù)的接收模塊，所述發(fā)送模塊和所述接收模塊分別與圖書管理系統(tǒng)信號(hào)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的圖書歸還機(jī)器人的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在起始點(diǎn)位置上，將需被歸還的圖書裝載于存儲(chǔ)區(qū)域上；

S2、沿設(shè)定方向?qū)λ龃鎯?chǔ)區(qū)域執(zhí)行橫向遍歷的圖像識(shí)別指令，根據(jù)圖像識(shí)別結(jié)果判斷是否識(shí)別到所述圖書，若識(shí)別到所述圖書，執(zhí)行步驟S3；若沒有識(shí)別到所述圖書，則執(zhí)行步驟S7；

S3、對(duì)所述圖書執(zhí)行取書指令，并掃描和讀取所述圖書上的圖書標(biāo)簽信息；

S4、獲取行走方向并沿著循跡路線執(zhí)行行走指令，在行走過程中掃描和讀取不同分區(qū)書架上的書架標(biāo)簽信息；

S5、將所述圖書標(biāo)簽信息與所述書架標(biāo)簽信息進(jìn)行信息匹配判斷，若所述圖書標(biāo)簽信息與所述書架標(biāo)簽信息匹配一致，執(zhí)行步驟S6；若所述圖書標(biāo)簽信息與所述書架標(biāo)簽信息匹配不一致，則返回執(zhí)行步驟S4；

S6、停止執(zhí)行所述行走指令，獲取所述圖書的目標(biāo)層數(shù)信息，執(zhí)行放書指令，并且沿設(shè)定的方向?qū)軋?zhí)行橫向遍歷的圖像識(shí)別指令，直至識(shí)別到空位，將所述圖書放置于所述空位上，復(fù)位所有指令狀態(tài)并執(zhí)行步驟S2；

S7、返回起始點(diǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖書歸還機(jī)器人的控制方法，其特征在于，在所述步驟S3中，執(zhí)行所述夾取指令過程中獲取夾持力度閥值信息，并將獲取的所述力度閥值與預(yù)設(shè)的參考閥值進(jìn)行比較判斷，當(dāng)所述力度閥值等于或者大于所述參考閥值時(shí)，則停止執(zhí)行所述夾取指令。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖書歸還機(jī)器人的控制方法，其特征在于，在所述步驟S6中，所述放書指令包括執(zhí)行水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作、豎直方向移動(dòng)的升降動(dòng)作、水平方向移動(dòng)的伸縮動(dòng)作以及對(duì)圖書進(jìn)行松開的松開動(dòng)作。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖書歸還機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述行走方向的信息和所述圖書目標(biāo)層數(shù)的信息均通過發(fā)送所述圖書標(biāo)簽信息和所述書架標(biāo)簽信息至圖書管理系統(tǒng)來進(jìn)行接收。