一种基于单目视觉的自动存取图书馆的制作方法

1.本实用新型涉及管理系统技术领域，具体为一种基于单目视觉的自动存取图书馆。


背景技术：

2.图书馆是搜集、整理、收藏图书资料供人阅览、参考的机构，早在公元前3000年就出现了图书馆。尽管电子图书馆在缓慢兴起，但传统图书馆仍是主流，而至今目前大多数图书馆还是需要人工进行管理，无法实现自动化，对于图书馆的管理并没有创新，用户借书还书的流程过于繁琐，用户体验较差。随着人工智能，互联网，物联网及大数据技术的发展，未来智能无人图书馆必将是主流。
3.现有技术中自动存取图书馆存在的缺陷是：
4.1、对比文件cn213308341u一种便于分类的图书馆管理用书架，“包括底座、动力组件，提供的一种便于分类的图书馆管理用书架通过底座、动力组件和固定组件的配合使用，使得书架可以随着转盘移动至所需高度位置，通过固定组件、伸缩组件的配合使用实现了对图书的固定，通过固定组件和分类组件的配合实现了对图书的分类并且使操作人员可以根据图书的厚度调节书架隔间的大小”，该装置需要人工进行管理，无法实现自动化，对于图书馆的管理并没有创新，用户借书的流程过于繁琐，用户体验较差。
5.2、传统的管理系统中没有可以方便进行还书的设施，只能依靠工作人员参考记录人工还书，比较麻烦。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种基于单目视觉的自动存取图书馆，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案，一种基于单目视觉的自动存取图书馆，包括地板、箱体、还书柜、书柜、外壳和托板，所述地板的顶部安装有箱体，所述地板的顶部安装有还书柜，还书柜位于箱体的正面，所述地板的顶部安装有书柜，所述书柜位于箱体的一侧，所述地板的顶部放置有外壳，所述外壳位于书柜的一侧，所述外壳的顶部安装有托板；
8.所述书柜的背部内壁安装有视觉识别器，所述外壳的底部安装有双头马达，所述双头马达的输出端安装有滚轮，所述托板的顶部安装有固板，所述固板的顶部安装有纵马达，所述纵马达的输出端安装有支撑托，所述支撑托的顶部安装有横马达。
9.所述还书柜的顶部安装有还书挡板。
10.优选的，所述地板的顶部安装有墙板。
11.优选的，所述箱体的一侧安装有显示屏，墙板的内部贯穿开设有取书口，墙板的一侧安装有取书挡板，取书挡板位于取书口的一侧。
12.优选的，所述还书柜位于墙板的一侧，墙板的内部贯穿开设有还书口，还书口位于
还书柜的一侧，墙板的一侧安装有暂存柜，暂存柜位于还书口的一侧。
13.优选的，所述书柜的正面安装有支杆，支杆的顶部安装有支板。
14.优选的，所述外壳的底壁内侧安装有电池，电池的内侧安装有连接板，连接板的内部贯穿安装有连杆，连杆的外侧安装有x架。
15.优选的，所述托板的底部安装有活动板，活动板的内部贯穿开设有活动槽，活动板的正面安装有连板，连板的顶部安装有齿条，活动槽的内部贯穿活动安装有转杆，转杆的外侧安装有齿轮，齿轮与齿条相嵌合，活动板的背部开设有移动槽，移动槽的内部嵌合安装有嵌合板，嵌合板的内侧安装有电机，支撑托的顶部安装有横马达，横马达的输出端安装有外盒，外盒的内部安装有纵马达，该纵马达的输出端贯穿外盒安装有连接柱，连接柱的顶部安装有外盒，该外盒内的横马达的输出端安装有横柱，横柱的一侧安装有外盒，该外盒内部的纵马达的输出端安装有连接柱，该连接柱的顶部安装有外盒，该外盒内的横马达输出端安装有外盒，该外盒内的纵马达输出端安装有外盒，该外盒内部的横马达输出端安装有固定头，固定头的顶部安装有单目视觉检测器，固定头的一侧安装有机械爪。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1、本实用新型通过安装有显示屏，当用户通过用户操作显示屏选择图书后，会使电池为电机和双头马达供电，使电机带动齿轮转动，在齿轮与齿条的啮合作用下通过转杆沿齿条在活动槽内移动，实现带动x架以连杆为圆心转动，实现推动托板以及其顶部所有装置一同进行伸缩，双头马达会带动外壳进行移动，使外壳和其顶部装置移动到该书籍对应的书柜位置处，视觉识别器可以把每个书籍的位置信息和名称进行储存输送给显示屏进行处理，使机械爪可以移动到所选书籍的位置处，在单目视觉检测器识别到对应书籍位置编号的视觉识别装置后，会使机械爪通电抓取对应图书，之后电机会反转使x架收缩，同时纵马达和横马达启动，相互配合使机械爪移动到取书挡板顶部，此时机械爪会张开，把书落入取书挡板内部，使书进入取书口内方便人们取出图书，为工作人员提供便捷实现自动取书的作用。
18.2、本实用新型通过安装有箱体，箱体能够为显示屏提供支撑，当用户还书时，需要操作显示屏选择还书，将图书放入还书挡板中，使图书通过还书口落入暂存柜内，同时电池会接收指令为双头马达供电，在滚轮的作用下使外壳移动到暂存柜处，之后纵马达和横马达会通电运转，相互配合使机械爪对准暂存柜内的书籍进行抓取，通过单目视觉检测装置配合视觉识别器得到图书应还的位置后，双头马达会旋转，通过滚轮带动外壳和其顶部装置移动到对应书柜前，之后电机转动使x架推动机械爪伸缩到书籍放置位置处，横马达和纵马达运转相互配合使机械爪对准放置位置，同时通过单目视觉检测器探测视觉识别器的数据进行位置确定，确定后机械爪会放松使书籍放置到支板顶部，还书流程结束，实现自动还书的作用，为工作人员提供便捷。
附图说明
19.图1为本实用新型的立体图；
20.图2为本实用新型的主剖视图；
21.图3为本实用新型的支板结构示意图；
22.图4为本实用新型的机械爪结构示意图；
23.图5为本实用新型的活动板结构示意图。
24.图中：1、地板；101、墙板；2、箱体；201、显示屏；202、取书口；203、取书挡板；3、还书柜；301、还书挡板；302、还书口；303、暂存柜；4、书柜；401、支杆；402、视觉识别器；403、支板；5、外壳；501、双头马达；502、滚轮；503、电池；504、连接板；505、连杆；506、x架；6、托板；601、活动板；602、活动槽；603、连板；604、齿条；605、转杆；606、齿轮；607、移动槽；608、嵌合板；609、电机；610、固板；611、纵马达；612、支撑托；613、横马达；614、外盒；615、连接柱；616、横柱；617、固定头；618、单目视觉检测器；619、机械爪。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参阅图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型提供的一种实施例：一种基于单目视觉的自动存取图书馆，
27.实施例一，包括地板1、箱体2、还书柜3、书柜4、外壳5和托板6，地板1的顶部安装有墙板101，地板1的顶部安装有箱体2，箱体2的一侧安装有显示屏201，墙板101的内部贯穿开设有取书口202，墙板101的一侧安装有取书挡板203，取书挡板203位于取书口202的一侧，地板1能够为墙板101提供支撑，为其顶部装置提供放置和移动空间，而墙板101可以为箱体2提供支撑，为取书口202和还书口302提供开设空间，地板1的顶部安装有还书柜3，还书柜3位于墙板101的一侧，墙板101的内部贯穿开设有还书口302，还书口302位于还书柜3的一侧，墙板101的一侧安装有暂存柜303，暂存柜303位于还书口302的一侧，还书柜3能够为放入的书籍提供进入还书口302内的通道，还书口302可以为书提供穿过墙板101落入暂存柜303内的通道，暂存柜303能够为书籍提供暂存空间等待机械爪619抓取书籍，还书柜3位于箱体2的正面，地板1的顶部安装有书柜4，书柜4的正面安装有支杆401，支杆401的顶部安装有支板403，书柜4能够为书籍体供保护作用，且能够为支杆401提供支撑，在支杆401的作用下稳固支撑支板403，支板403和支杆401配合可以为书籍提供放置空间，书柜4位于箱体2的一侧，地板1的顶部放置有外壳5，外壳5的底壁内侧安装有电池503，电池503的内侧安装有连接板504，连接板504的内部贯穿安装有连杆505，连杆505的外侧安装有x架506，外壳5能够通过箱体2和显示屏201的数据控制下使滚轮502进行转向，电池503可以为该装置提供电力，为连接板504提供支撑，连接板504可以稳固支撑连杆505，连杆505可以为x架506提供旋转中心，x架506可以在外力的作用下以连杆505为圆心进行旋转实现伸缩的作用，外壳5位于书柜4的一侧，外壳5的顶部安装有托板6，托板6的底部安装有活动板601，活动板601的内部贯穿开设有活动槽602，活动板601的正面安装有连板603，连板603的顶部安装有齿条604，活动槽602的内部贯穿活动安装有转杆605，转杆605的外侧安装有齿轮606，齿轮606与齿条604相嵌合，活动板601的背部开设有移动槽607，移动槽607的内部嵌合安装有嵌合板608，嵌合板608的内侧安装有电机609，支撑托612的顶部安装有横马达613，横马达613的输出端安装有外盒614，外盒614的内部安装有纵马达611，该纵马达611的输出端贯穿外盒614安装有连接柱615，连接柱615的顶部安装有外盒614，该外盒614内的横马达613的输出端安
装有横柱616，横柱616的一侧安装有外盒614，该外盒614内部的纵马达611的输出端安装有连接柱615，该连接柱615的顶部安装有外盒614，该外盒614内的横马达613输出端安装有外盒614，该外盒614内的纵马达611输出端安装有外盒614，该外盒614内部的横马达613输出端安装有固定头617，固定头617的顶部安装有单目视觉检测器618，固定头617的一侧安装有机械爪619，连板603可以在活动板601的支撑下为齿条604提供安装位置，托板6能够为活动板601提供支撑，当电机609通电后会带动齿轮606转动，在齿轮606与齿条604的啮合作用下通过转杆605沿齿条604在活动槽602内移动，实现带动x架506以连杆505为圆心转动进行升降的作用，连接柱615可以为纵马达611与外盒614相连接，带动外盒614一同移动，而横柱616能够为横马达613与外盒614相连接，带动外盒614一同移动，横马达613通电会带动其输出端以及顶部所有装置一同转动，而纵马达611通电后会带动其输出端顶部所有装置一同移动，横马达613和纵马达611相互配合可以任意调节机械爪619的角度位置，而固定头617可以为单目视觉检测器618提供支撑，使单目视觉检测器618可以探测视觉识别器402的位置和数据信息，从而判断并确认书籍对应的放置位置。
28.请参阅图1、图2、图3、图4和图5，一种基于单目视觉的自动存取图书馆，
29.实施例二,包括书柜4,、外壳5和托板6，书柜4的背部内壁安装有视觉识别器402，外壳5的底部安装有双头马达501，双头马达501的输出端安装有滚轮502，托板6的顶部安装有固板610，固板610的顶部安装有纵马达611，纵马达611的输出端安装有支撑托612，支撑托612的顶部安装有横马达613，当用户通过用户操作显示屏201选择图书后，会使电池503为电机609和双头马达501供电，使电机609带动齿轮606转动，在齿轮606与齿条604的啮合作用下通过转杆605沿齿条604在活动槽602内移动，实现带动x架506以连杆505为圆心转动，实现推动托板6以及其顶部所有装置一同进行伸缩，双头马达501会带动外壳5进行移动，使外壳5和其顶部装置移动到该书籍对应的书柜4位置处，视觉识别器402可以把每个书籍的位置信息和名称进行储存输送给显示屏201进行处理，使机械爪619可以移动到所选书籍的位置处，在单目视觉检测器618识别到对应书籍位置编号的视觉识别装置后，会使机械爪619通电抓取对应图书，之后电机609会反转，使x架506收缩，同时纵马达611和横马达613启动，相互配合使机械爪619移动到取书挡板203顶部，此时机械爪619会张开，把书落入取书挡板203内部，使书进入取书口202内方便人们取出图书，为工作人员提供便捷实现自动取书的作用。
30.请参阅图1、图2、图3、图4和图5，一种基于单目视觉的自动存取图书馆，
31.实施例三,还书柜3的顶部安装有还书挡板301，箱体2能够为显示屏201提供支撑，当用户还书时，需要操作显示屏201选择还书，将图书放入还书挡板301中，使图书通过还书口302落入暂存柜303内，同时电池503会接收指令为双头马达501供电，在滚轮502的作用下使外壳5移动到暂存柜303处，之后纵马达611和横马达613会通电运转，相互配合使机械爪619对准暂存柜303内的书籍进行抓取，通过单目视觉检测器618配合视觉识别器402得到图书应还的位置后，双头马达501会旋转，通过滚轮502带动外壳5和其顶部装置移动到对应书柜4前，之后电机609转动使x架506推动机械爪619伸缩到书籍放置位置处，横马达613和纵马达611运转相互配合使机械爪619对准放置位置，同时通过单目视觉检测器618探测视觉识别器402的数据进行位置确定，确定后机械爪619会放松使书籍放置到支板403顶部，还书流程结束，实现自动还书的作用，为工作人员提供便捷。
32.工作原理：在使用该一种基于单目视觉的自动存取图书馆前，应先检查该装置是否存在影响使用的问题，当人们需要使用该装置进行还书时，需要操作显示屏201选择还书，将图书放入还书挡板301中，使图书通过还书口302落入暂存柜303内，同时电池503会接收指令为双头马达501供电，在滚轮502的作用下使外壳5移动到暂存柜303处，之后纵马达611和横马达613会通电运转，相互配合使机械爪619对准暂存柜303内的书籍进行抓取，通过单目视觉检测器618配合视觉识别器402得到图书应还的位置后，双头马达501会旋转，通过滚轮502带动外壳5和其顶部装置移动到对应书柜4前，之后电机609转动使x架506推动机械爪619伸缩到书籍放置位置处，横马达613和纵马达611运转相互配合使机械爪619对准放置位置，同时通过单目视觉检测器618探测视觉识别器402的数据进行位置确定，确定后机械爪619会放松使书籍放置到支板403顶部，还书流程结束，当需要取书时用户需要操作显示屏201选择图书，使电池503为电机609和双头马达501供电，使电机609带动齿轮606转动，在齿轮606与齿条604的啮合作用下通过转杆605沿齿条604在活动槽602内移动，实现带动x架506以连杆505为圆心转动，实现推动托板6以及其顶部所有装置一同进行伸缩，双头马达501会带动外壳5进行移动，使外壳5和其顶部装置移动到该书籍对应的书柜4位置处，视觉识别器402可以把每个书籍的位置信息和名称进行储存输送给显示屏201进行处理，使机械爪619可以移动到所选书籍的位置处，在单目视觉检测器618识别到对应书籍位置编号的视觉识别装置后，会使机械爪619通电抓取对应图书，之后电机609会反转，使x架506收缩，同时纵马达611和横马达613启动，相互配合使机械爪619移动到取书挡板203顶部，此时机械爪619会张开，把书落入取书挡板203内部，使书进入取书口202内，之后人们把书从取书口202中取出即可。
33.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。