一种图书存放机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人，特别是涉及一种图书存放机器人。


背景技术：

2.社会日益发展，人们对精神层面的需要越来越高，图书馆是我们在学习生活中不可缺少的一个部分，目前图书馆的图书整理工作是繁琐和无趣的，而且属于机械化操作。一般需要将还回来的书根据预设坐标送回相应的书架，然后放置在相应的格子内，完成还书整理。由于图书数量较大、类目繁多，因此实际的工作量非常大，但实际上都是程序化操作，故具有可通过智能机械替代的可能。
3.对此申请人设计了一种图书存放机器人，其能够将需要还回的图书按照预设坐标放置回相应的位置。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种图书存放机器人。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种图书存放机器人，包括暂存架、底盘，所述暂存架安装在底盘上，所述底盘上还有平移螺杆、导轨，所述导轨与平移座卡合且可滑动装配，所述平移螺杆穿过平移座且与之通过螺纹旋合装配，平移螺杆通过平移电机直接或间接驱使转动；所述平移座上还安装有旋转气缸，旋转气缸的旋转轴与旋转架底部装配；所述旋转架与导向轴可轴向滑动装配、与升降螺杆通过螺纹旋合装配，所述导向轴的顶部、升降螺杆的顶部分别与升降架装配，所述升降架上安装有侧移气缸，侧移气缸的伸缩轴与夹爪气缸的外壳装配，夹爪气缸的两个夹爪上分别安装有不同的夹板；升降螺杆通过升降电机直接或间接驱使转动；所述暂存架包括底架、图书架，图书架上间隔安装有多块分割板，两块分割板之间形成放置槽，图书逐本放置在放置槽内。
6.作为本发明的进一步改进，底盘上安装有四个麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮分别套装在一根轮轴上，轮轴与底盘可圆周转动装配且通过第二皮带与轮电机的电机轴连接并构成带传动机构。
7.作为本发明的进一步改进，暂存架包括安装在底盘上的底架、与底架可拆卸安装的图书架，所述图书架底部安装有连接座，所述图书架两端处分别安装有立板，两块立板内侧分别安装有第一横板、第二横板，所述第二横板与连接座装配固定，所述连接座内部为中空的插接腔；所述底架上设置有底架顶板、底架箱，所述底架箱安装在底架顶板上，底架箱上安装有插接座板，插接座板上设置有插接块，所述插接块装入插接腔内且与之卡合装配。
8.作为本发明的进一步改进，底架与图书架之间通过连接机构连接装配，所述连接机构包括安装在底架箱内的连接架、安装在第一横板上的顶安装架，连接架上安装有连接
座，所述连接座内可圆周转动地安装有驱动盘、不可圆周转动地安装有固定盘，所述固定盘上设置有径向滑槽，所述径向滑槽与径向滑块卡合且可滑动装配，所述径向滑块与径向插板底部装配，所述径向插板上设置有连接插块；所述驱动盘上设置有驱动弧槽，所述驱动弧槽与驱动销卡合且可滑动装配，所述驱动销安装在径向滑块上，所述驱动弧槽的两端与驱动盘轴线的间距不等；顶安装架直接或间接与连接筒装配，连接筒上设置有插接滑槽，连接插块可插入插接滑槽内实现底架与图书架的连接装配。
9.作为本发明的进一步改进，所述连接插块底部设置有插块斜面，所述插接滑槽底部设置有插槽斜面，所述插槽斜面可与插块斜面贴合，从而带动连接筒轴向下移；所述连接座的顶面与保持板的底面贴合，所述保持板安装在连接座上，所述保持板与连接筒可轴向滑动装配，所述连接筒上还设置有连接筒板，所述连接筒板可轴向滑动地套装在筒板导向轴上，所述筒板导向轴的两端分别安装在保持板、顶安装架上，所述筒板导向轴位于连接筒板和保持板之间的部分上套装有连接弹簧，连接弹簧用于对连接筒板施加阻碍其下移的弹力。
10.作为本发明的进一步改进，所述驱动盘上还同轴安装有驱动筒，所述驱动筒与连接架可圆周转动装配，且连接架上套装有连接蜗轮，连接蜗轮与连接蜗杆部分啮合传动，所述连接蜗杆部分设置在连接蜗杆轴上，所述连接蜗杆轴与连接架可圆周转动装配，且连接蜗杆轴一端与连接电机的电机轴连接。
11.作为本发明的进一步改进，在底盘内安装动力电池、工控机；图书架上内置有子电池、plc，子电池用于在图书架与底架分离后临时为图书架上的用电设备供电，plc用于控制图书架上的电气设备；还包括固定接头柱，所述固定接头柱内置电力传输的强电线、信号传输的弱电线，且固定接头柱的顶面分别设置与强电线连接的导电片、与弱电线电连接的导电片；两种导电片分别与接头塞上的两种配合导电片压紧导电，从而实现底盘上的强电输入图书架、工控机与plc通信连接；所述接头塞可轴向滑动地安装在接头内筒内，接头内筒设置在接头筒内，所述接头筒安装在顶安装架上，所述接头内筒内还分别安装有第一限位环、第二限位环，所述接头塞安装在第一限位环、第二限位环之间，且接头塞上设置有止位环，所述止位环不能穿过第一限位环；所述接头塞还与接头滑杆一端装配，所述接头滑杆另一端套装接头弹簧、穿过第二限位环后与第三限位环装配，所述第三限位环不能穿过第二限位环，所述接头弹簧的两端分别压紧在第二限位环、接头塞之间；所述接头滑杆内置另一强电线、另一弱电线，且此强电线的一端、此弱电线的一端分别与对应的配合导电片电连接，此强电线的另一端、此弱电线的另一端分别与弹簧线内的强电线部分、弱电线部分电连接，弹簧线具有伸缩弹性；弹簧线将强电通过动力电池继电器后接入图书架的各个用电设备、将弱电接入plc；子电池上串联有子电池继电器，从而通过子电池继电器、动力电池继电器择一接通以实现子电池供电或动力电池供电，而子电池继电器、动力电池继电器的控制端均接入plc，由plc控制其开闭。
12.作为本发明的进一步改进，还包括夹紧机构，夹紧机构将图书夹紧在对应的放置槽内，所述夹紧机构包括厚度夹紧板、宽度夹紧板，所述厚度夹紧板与厚度滑槽卡合且可滑
动装配，所述宽度夹紧板通过夹紧连接板与第二夹紧动力板装配，所述夹紧连接板与宽度滑槽卡合且可滑动装配，所述宽度滑槽、厚度滑槽均设置在图书架上且与放置槽连通，所述厚度夹紧板位于放置槽的横向，使用时从图书的厚度方向夹紧图书；所述宽度夹紧板位于放置槽的纵向，使用时从图书宽度方向夹紧图书；所述第二夹紧动力板套装在第一夹紧螺杆上且与之通过螺纹旋合装配，所述第一夹紧螺杆可圆周转动地且不可轴向移动地与图书架、第三夹紧立板装配，所述第一夹紧螺杆通过第一离合组件的第一离合蜗轮与夹紧蜗杆部分传动；所述夹紧蜗杆部分设置在第二夹紧主轴上；第一离合组件用于控制第一离合蜗轮是否驱动第一夹紧螺杆转动；所述厚度夹紧板通过第一夹紧主轴直接或间接驱动，从而使得厚度夹紧板沿着第一夹紧主轴轴向移动以夹紧图书。
13.作为本发明的进一步改进，第一离合组件包括离合轴套，离合轴套可圆周转动地套装在第一夹紧螺杆上，离合轴套与第一夹紧立板、第二夹紧立板可圆周转动且不可轴向移动装配，所述离合轴套上不可圆周转动地套装有第一离合蜗轮、离合轮，所述离合轮的外壁上设置有多块离合凸块，所述离合轮安装在离合腔内，离合腔内填充有磁流变液且离合腔设置在离合罩内，离合罩上设置有驱动环，驱动环不可圆周转动地套装在第一夹紧螺杆上，离合罩与离合轴套之间密封且可圆周转动装配，所述驱动环外侧安装有线圈壳，线圈壳安装在第三离合立板上且线圈壳内安装有线圈，线圈通电后产生磁场，磁场控制离合腔内磁流变液的粘度，以实现离合轮与离合罩之间的动力连通或切断。
14.作为本发明的进一步改进，还包括第二离合组件，第二离合组件用于控制第一离合蜗轮是否驱动凸轮主轴转动，所述第二离合组件、第一离合组件结构相同，只是第二离合组件与第一离合组件的第一离合蜗轮对应的零件为第二离合蜗轮，第二离合蜗轮与夹紧蜗杆部分啮合传动，第二离合组件的驱动环与凸轮主轴不可相对圆周转动装配；第二离合组件的离合轴套套装在凸轮主轴上，凸轮主轴水位一端上安装有凸轮轴，所述凸轮轴上套装有凸轮，所述凸轮上分别设置有长轴端、短轴端，所述凸轮轴还与第四离合立板可圆周转动装配，所述第一离合立板、第二离合立板、第三离合立板、第四离合立板分别与图书架装配；所述第三离合立板与第四离合立板之间还安装有离合隔板，所述离合隔板上安装有离合导向管，所述离合导向管套装在离合导向轴上，离合导向轴的顶部穿出离合导向管后与离合升降座装配、底部穿出离合导向管后与离合连板装配，所述离合导向轴位于离合连板和离合隔板之间的部分上套装有离合弹簧，所述离合弹簧用于对离合连板施加远离离合隔板的推力，从而使得离合升降座初始状态时保持在最低处位移点；所述凸轮的外壁与离合升降座的底面贴紧，在初始状态时，凸轮的短轴端与离合升降座贴紧；凸轮转动至其长轴端与离合升降座贴紧时为使用状态，此时离合升降座处于最高的位移点；所述厚度夹紧板的底部设置有第一动力夹紧板，所述第一动力夹紧上安装有导向座，导向座上安装有离合滑轴，离合滑轴穿过离合块，离合块可沿着离合滑轴轴向滑动，所述离合滑轴位于离合块与导向座之间的部分上套装有压缩弹簧，所述压缩弹簧用于对离合块施加向导向底座推动的推力；离合块与离合驱动座装配，离合驱动座可相对于第一动力夹紧板升降移动；离合
块上设置有半槽，半槽的内壁上设置有内螺纹，第一夹紧主轴上设置有外螺纹，半槽可与第一夹紧主轴通过螺纹旋合装配；初始状态时，半槽与第一夹紧主轴不接触，导向底座位于最低处位移点，此时第一夹紧主轴无法驱动离合块移动；凸轮的长轴端与离合升降座压紧时，离合升降座上移，从而推动导向底座、离合块克服压缩弹簧的弹力上移，离合块上移后半槽与第一夹紧主轴压紧，从而使得第一夹紧主轴的外螺纹与半槽的内螺纹旋合装配，然后随着第一夹紧主轴的转动驱动第一动力夹紧板沿着第一夹紧主轴轴向移动。
15.本发明的有益效果是：本发明可以实现将书籍自主的还回书架，实现智能化还书,同时还书速度也是比较快的，将书籍放回书架的准确性高,并且这种设备存放书过程中对书本的质量伤害不大,具有设备造价低和高效率的特点,能够大大提高图书馆的工作效率和节省人们的时间，提升图书馆的智能化程度。
16.本发明的夹紧机构能够在图书厚度方向和宽度方向上夹紧图书，一方面可以实现图书的夹紧，另一方面还能实现图书的定位，从而大大提高后续夹爪气缸抓取图书的准确率。
附图说明
17.图1-图3是实施例一的结构示意图。
18.图4是实施例一去除暂存架a后的结构示意图。
19.图5-图8是夹爪气缸550、侧移气缸540、旋转架130处局部结构示意图。
20.图9-图10是实施例二的结构示意图。
21.图11-图12是抬升板720处局部结构示意图。
22.图13-图16是图书架、底架处结构示意图，其中图15是固定接头柱a251轴线所在中心面处剖视图，图16是图15中f1处放大图。
23.图17是底架处结构示意图。
24.图18-图22是连接机构处结构示意图。
25.图23-图28是图书架处结构示意图，其中图26是厚度滑槽a122中心面处剖视图，图27为第一夹紧螺杆轴线所在中心面处剖视图，图28为图27中f2处放大图。
26.图29-图34是厚度夹紧板、宽度夹紧板处结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.实施例一参见图1-图8，一种图书存放机器人，包括暂存架a、底盘110，所述暂存架a安装在
底盘110上，底盘110上安装有四个麦克纳姆轮210，每个麦克纳姆轮210分别套装在一根轮轴310上，轮轴310与底盘110可圆周转动装配且通过第二皮带620与轮电机560的电机轴连接并构成带传动机构。使用时每个轮电机560分别驱动一个麦克纳姆轮210，使得四个麦克纳姆轮210通过不同的转向组合实现前进、后退、侧移、转向等功能。
30.所述底盘110上还有平移螺杆320、导轨410，所述导轨410与平移座120卡合且可滑动装配，所述平移螺杆320穿过平移座120且与之通过螺纹旋合装配，平移螺杆320通过第一皮带610与平移电机510的电机轴连接并构成带传动机构，第一电机510启动后能够驱动平移螺杆320圆周转动，从而带动平移座120沿着其轴向移动。
31.所述平移座120上还安装有旋转气缸520，旋转气缸520的旋转轴与旋转架130底部装配，从而使得旋转气缸520启动后能够驱动旋转架130圆周转动；所述旋转架130与导向轴331可轴向滑动装配、与升降螺杆332通过螺纹旋合装配，所述导向轴331的顶部、升降螺杆332的顶部分别与升降架140装配，所述升降架140上安装有侧移气缸540，侧移气缸540的伸缩轴与夹爪气缸550的外壳装配，夹爪气缸550的两个夹爪上分别安装有不同的夹板420。使用时，夹爪气缸550驱动两个夹爪相互靠近或远离，从而带动两块夹板420相互靠近，远离，以此实现对图书01的夹紧、释放。所述侧移气缸540启动后能够驱动夹爪气缸550沿着侧移气缸540的伸缩轴移动，从而调节夹板420与升降架140的间距以实现从暂存架a上取出图书、将图书放置在书架上完成还书。
32.升降螺杆332通过第三皮带630与升降电机530的电机轴连接并构成带传动机构，升降电机530启动后能够驱动升降螺杆332圆周转动，从而调节升降架140与旋转架130的间距，以实现夹爪气缸的升降，从而适应不同高度的书架。所述旋转气缸520启动后驱动旋转架转动，从而使用适应与底盘不同夹角的书架，而平移电机启动后驱动夹爪气缸平移可以适应书架上不同的水平位置。
33.所述暂存架a包括底架a110、图书架a120，图书架a120上间隔安装有多块分割板a130，两块分割板a130之间形成放置槽a121，图书01逐本放置在放置槽a121内，以便于后续夹板420夹取。每个放置槽a121处均安装有一个红外线传感器a210，所述红外线传感器a210用于探测该放置槽a121内是否放置有图书。具体原理为红外线传感器发射一束光线，如果光线没有被遮挡则没有足量红外线返回，此时判断为对应的放置槽a121空置，如果有着判断为对应的放置槽a121放置图书，每个红外线传感器均设置有编号，从而利用红外线传感器输出的编号信息判断图书放置的放置槽a121。
34.本实施例中，可以在底盘110内安装动力电池、工控机、气泵、气罐，同时在底盘110上安装摄像头、路径识别装置，在使用时利用电池对各个用电设备供电，利用工控机对各个电气设备收发控制指令，利用气泵向气罐内输入加压气体、利用气罐对各个气缸供气，利用摄像头、路径识别装置实现本发明按照预设路径自动行走，其技术方案可以采用现有agv小车的相应技术方案，其重复定位精度可达毫米级，完全能够满足还书的精度要求。在本实施例的样机测试中，先根据路径在地面上画出便于机器视觉识别的路径线，从而使得本发明通过机器视觉识别路径后沿着规划路径行走。而在将书架、书架上的格子分别设置坐标，坐标的坐标系以向暂存架内放置需要放回的图书处为原点，建立三维坐标系，在每本书上设置唯一标识，并确认该标识在坐标系内的坐标点，以为后续还书时提供坐标点引导，以便于路径规划。
35.本实施例中，可以在每本图书上粘贴一个rfid标签，rfid标签记录该图书对应的唯一码，在使用时，通过rfid读写器读取rfid标签信息，然后输入系统，系统利用唯一码找到该图书所在的书架坐标，然后规划路径；操作者将图书放置在放置槽a121内，对应的红外线传感器a210发出信号，安装在暂存架上的plc通过红外线传感器a210的编号即可判断该图书所在的放置槽，从而为后续平移电机的转动角度、旋转气缸的转动角度、升降电机的旋转角度、侧移气缸的伸缩长度等进行规划，从而生成一套控制指令。使得底盘到达规划路径的终点后，利用底盘上各个电气设备的配合将对应放置槽a121内的图书01取出，并放置在对应书架的格子内完成还书。本实施例中，可以在底盘上设置子坐标，子坐标的原点为底盘的几何中心，利用子坐标的三维坐标系对夹板的移动计算坐标位移向量，从而为后续夹板的移动提供控制信息。
36.实施例二参见图9-图23实施例一中，暂存架a是固定在底盘上的，这就使得在分拣图书时都需要占用一个装置，造成了巨大的浪费。同时由于图书厚薄不一、宽度不一，因此只是通过统一规格的放置槽a121放置不同规格图书显然是不合适的。虽然目前可以在夹爪气缸处加装工业相机利用机器视觉实现不同状态的图书定位，但是这种方式价格昂贵，且目前可靠性欠佳。故本实施例中将暂存架a分为安装在底盘上的底架a110、与底架a110可拆卸安装的图书架a120，所述图书架a120底部安装有连接座a160，连接座a160的两端外侧上设置有抬升凸板a161，抬升凸板a161下压在抬升板720上，抬升板720安装在抬升动力板730上，所述抬升动力板730可轴向滑动地套装在抬升光轴340上，抬升光轴340的上下两端分别与抬升顶板712、抬升座710装配，所述抬升顶板712、抬升座710之间通过抬升支架713装配，所述抬升座710上还安装有定位背板711、抬升气缸570，所述升气缸570的抬升升降轴571与抬升动力板730装配。升气缸570启动后能够驱动抬升动力板730、抬升板720升降，从而带动图书架a120同步升降。这种设计使得底盘部分可以匹配多个图书架a120，从而使得操作者单独在图书架a120上放置图书后，由底盘移动至两块抬升板720之间、且底架a110与定位背板711贴紧，此时图书架a120位于底架a110正上方，然后图书架a120下移，使得图书架a120放置在底架a110上，再通过连接机构将图书架a12、底架a110装配固定，从而使得底盘可以带着图书架a120行走至预设终点，并将图书放置在预设坐标处。而图书放置完成后空的图书架a120移动至一个没有图书架a120的两块抬升板720处，并完成与定位背板711的贴合定位，然后两块抬升板720上移，带动空的图书架a120上移脱离底架a110，此空的图书架a120用于进行下一图书分拣。而底盘可以移动到其它放置有图书的图书架a120下方、并与定位背板711贴合定位后，安装此图书架a120，进入下一循环。这种设计使得一个底盘110可以对应多个图书架a120，可以有效防止分拣过程中对底盘的浪费，也能大大降低设备的采购、维护成本，更加适合目前图书馆还书整理的场景。
37.所述图书架a120两端处分别安装有立板a140，两块立板a140内侧分别安装有第一横板a142、第二横板a143，所述第二横板a143与连接座a160装配固定，所述连接座a160内部为中空的插接腔a162；所述底架a110上设置有底架顶板a111、底架箱a112，所述底架箱a112安装在底架顶板a111上，底架箱a112上安装有插接座板a113，插接座板a113上设置有插接块a1131，所述插接块a1131装入插接腔a162内且与之卡合装配，以此实现对底架a110与图书架a120之间的定位、卡装。
38.所述连接机构包括安装在底架箱a112内的连接架a114、安装在第一横板a142上的顶安装架a460，连接架a114上安装有连接座a115，所述连接座a115内可圆周转动地安装有驱动盘a810、不可圆周转动地安装有固定盘a820，所述固定盘a820上设置有径向滑槽a821，所述径向滑槽a821与径向滑块a450卡合且可滑动装配，所述径向滑块a450与径向插板a440底部装配，所述径向插板a440上设置有连接插块a441，所述连接插块a441底部设置有插块斜面a4411。
39.所述驱动盘a810上设置有驱动弧槽a811，所述驱动弧槽a811与驱动销a451卡合且可滑动装配，所述驱动销a451安装在径向滑块a450上，所述驱动弧槽a811的两端与驱动盘a810轴线的间距不等。驱动盘转动时能够带动驱动弧槽a811同步转动，驱动弧槽a811驱动驱动销a451沿着驱动盘径向移动，从而带动径向滑块a450、径向插板a440沿着径向滑槽a821滑动。所述驱动盘a810上还同轴安装有驱动筒a812，所述驱动筒a812与连接架a114可圆周转动装配，且连接架a114上套装有连接蜗轮a311，连接蜗轮a311与连接蜗杆部分a312啮合传动，所述连接蜗杆部分a312设置在连接蜗杆轴a710上，所述连接蜗杆轴a710与连接架a114可圆周转动装配，且连接蜗杆轴a710一端与连接电机a220的电机轴连接，连接电机启动后能够驱动连接蜗杆轴a710圆周转动，从而驱动驱动筒a812、驱动盘a810转动。
40.所述连接座a115的顶面与保持板a163的底面贴合，所述保持板a163安装在连接座a160上，所述保持板a163与连接筒a430可轴向滑动装配，所述连接筒a430上设置有插接滑槽a432、连接筒板a431，所述插接滑槽a432可与连接插块a441插接装配，且所述插接滑槽a432底部设置有插槽斜面a4321，所述插槽斜面a4321可与插块斜面a4411贴合，从而带动连接筒a430轴向下移，以此实现图书架与底架a110的紧固装配。所述连接筒板a431可轴向滑动地套装在筒板导向轴a730上，所述筒板导向轴a730的两端分别安装在保持板a163、顶安装架a460上，所述筒板导向轴a730位于连接筒板a431和保持板a163之间的部分上套装有连接弹簧a530，连接弹簧a530用于对连接筒板a431施加阻碍其下移的弹力。
41.图书架与底架装配时，首先使得图书架下移，直到连接座a115的顶面与保持板a1633的底面贴合，此时径向插板a440插入连接筒a430内，且连接插块a441与插接滑槽a432对应，但此时插槽斜面a4321的最高点要高于插块斜面a4411的最高点。然后启动连接电机，驱动盘a810转动，从而带动径向插板a440移动，使得连接插块a441插入插接滑槽a432内，再通过插块斜面a4411与插槽斜面a4321的配合，使得连接筒a430克服连接弹簧的弹力下移，以此将图书架向底架拉紧，同时将图书架与底架卡紧固定，实现图书架、底架之间的稳定装配。
42.优选地，图书架上可以内置一个子电池、plc，子电池用于在图书架与底架分离后临时为图书架上的用电设备供电，plc用于控制图书架上的电气设备。而底架与图书架装配后需要使用底盘上动力电池的电，同时需要将plc与工控机进行通信以便于信号交换以及后续的统一控制，对此本实施还增加了固定接头柱a251，所述固定接头柱a251内置电力传输的强电线、信号传输的弱电线，且固定接头柱a251的顶面分别设置与强电线连接的导电片、与弱电线电连接的导电片。两种导电片分别与接头塞a252上的两种配合导电片压紧导电，从而实现底盘上的强电输入图书架、工控机与plc通信连接；所述接头塞a252可轴向滑动地安装在接头内筒a721内，接头内筒a721设置在接头筒a720内，所述接头筒a720安装在顶安装架a460上，所述接头内筒a721内还分别安装有第一限位环a722、第二限位环a723，所
述接头塞a252安装在第一限位环a722、第二限位环a723之间，且接头塞a252上设置有止位环a2521，所述止位环a2521不能穿过第一限位环a722；所述接头塞a252还与接头滑杆a253一端装配，所述接头滑杆a253另一端套装接头弹簧a540、穿过第二限位环a723后与第三限位环a2531装配，所述第三限位环a2531不能穿过第二限位环a723，所述接头弹簧a540的两端分别压紧在第二限位环a723、接头塞a252之间，从而对接头塞a252施加向下推动的弹力。所述接头滑杆a253内置另一强电线、另一弱电线，且此强电线的一端、此弱电线的一端分别与对应的配合导电片电连接，此强电线的另一端、此弱电线的另一端分别与弹簧线a254内的强电线部分、弱电线部分电连接，弹簧线a254具有伸缩弹性，从而活动适应接头滑杆a253的滑动。弹簧线a254将强电通过动力电池继电器后接入图书架的各个用电设备、将弱电接入plc。本实施例中，子电池上串联有子电池继电器，从而通过子电池继电器、动力电池继电器择一接通以实现子电池供电或动力电池供电，而子电池继电器、动力电池继电器的控制端均接入plc，由plc控制其开闭。
43.参见图9-图15、图24-图34，对于不同厚度、宽度的图书，本实施例采用夹紧机构a600将其夹紧在对应的放置槽a121内，所述夹紧机构a600包括厚度夹紧板a410、宽度夹紧板a420，所述厚度夹紧板a410与厚度滑槽a122卡合且可滑动装配，所述宽度夹紧板a420通过夹紧连接板a421与第二夹紧动力板a422装配，所述夹紧连接板a421与宽度滑槽a123卡合且可滑动装配，所述宽度滑槽a123、厚度滑槽a122均设置在图书架a120上且与放置槽a121连通，所述厚度夹紧板a410位于放置槽a121的横向，使用时从图书的厚度方向夹紧图书；所述宽度夹紧板a420位于放置槽的纵向，使用时从图书宽度方向夹紧图书。
44.所述放置槽a121内、与厚度夹紧板a410对应的一侧上安装有第一气囊a510，第一气囊a510内部中空、密封且采用弹性材料制作，如橡胶、硅胶。所述第一气囊a510内部、面向厚度夹紧板a410的一端上安装有第一触发板a511，第一触发板a511与第一碰撞开关a231的触发端正对，第一碰撞开关a231安装在第一气囊a510内。使用时，厚度夹紧板a410将图书向第一气囊a510挤压，使得第一气囊a510发生形变，然后推动第一触发板a511向第一碰撞开关a231移动，直到触发第一碰撞开关a231，第一碰撞开关a231被触发后向plc输入信号，plc判断为图书厚度方向夹紧。
45.所述放置槽a121内、与宽度夹紧板a420对应的一侧上安装有第二气囊a520，所述内部中空、密封且采用弹性材料制作，如橡胶、硅胶。所述第二气囊a520内部、面向宽度夹紧板a420的一端上安装有第二触发板a521，第二触发板a521与第二碰撞开关a232的触发端正对，第二碰撞开关a232安装在第二气囊a520内。使用时，宽度夹紧板a420将图书向第二气囊a520挤压，使得第二气囊a520发生形变，然后推动第二触发板a521向第二碰撞开关a232移动，直到触发第二碰撞开关a232，第二碰撞开关a232被触发后向plc输入信号，plc判断为图书宽度方向夹紧。所述放置槽a121位于第二气囊a520的外侧处还安装有端部固定板a150，端部固定板a150安装在图书架上，且第二气囊a520安装在端部固定板a150上，这种设计一方面是为了封闭放置槽a121位于端部固定板a150一端、另一方面是为第二气囊a520提供附着。
46.所述第二夹紧动力板a422套装在第一夹紧螺杆a750上且与之通过螺纹旋合装配，所述第一夹紧螺杆a750可圆周转动地且不可轴向移动地与图书架a120、第三夹紧立板a613装配，所述第一夹紧螺杆a750通过第一离合组件的第一离合蜗轮a332与夹紧蜗杆部分a333
传动；所述夹紧蜗杆部分a333设置在第二夹紧主轴a742上，所述第二夹紧主轴a742分别与两块立板a140可圆周转动且不可轴向移动装配，所述第二夹紧主轴a742通过第二主动皮带a322与第二主动电机a262连接并构成带传动机构，第二主动电机a262启动后能够驱动第二夹紧主轴a742圆周转动。
47.第一离合组件包括离合轴套a850，离合轴套a850可圆周转动地套装在第一夹紧螺杆a750上，离合轴套a850与第一夹紧立板a611、第二夹紧立板a612可圆周转动且不可轴向移动装配，所述离合轴套a850上不可圆周转动地套装有第一离合蜗轮a332、离合轮a340，所述离合轮a340的外壁上设置有多块离合凸块a341，所述离合轮a340安装在离合腔a861内，离合腔a861内填充有磁流变液且离合腔a862设置在离合罩a860内，离合罩a860上设置有驱动环a862，驱动环a862不可圆周转动地套装在第一夹紧螺杆a750上，离合罩a860与离合轴套a850之间密封且可圆周转动装配，所述驱动环a862外侧安装有线圈壳a270，线圈壳a270安装在第三离合立板a613上且线圈壳a270内安装有线圈a271，线圈通电后产生磁场，磁场控制离合腔a861内磁流变液的粘度，以实现离合轮a340与离合罩a860之间的动力连通或切断。初始状态时，线圈不通电，此时夹紧蜗杆部分a333驱动第一离合蜗轮a332转动，从而带动离合轴套a850、离合轮a340转动，此时由于磁流变液的粘度低，因此离合轮无法带动离合罩a860转动，也就是离合轴套a850与第一夹紧螺杆a750之间发生相对转动，且第一夹紧螺杆a750不转动。一旦线圈通电，线圈的磁场使得磁流变液粘度变高甚至固化，此时离合轮就能带动离合罩转动，也就是离合轴套a850带动第一夹紧螺杆a750转动，第一夹紧螺杆a750带动宽度夹紧板a420向图书01压紧，直到第二碰撞开关被触发，此时图书宽度方向被夹紧。
48.所述第二离合组件、第一离合组件结构相同，只是第二离合组件与第一离合组件的第一离合蜗轮a332对应的零件为第二离合蜗轮a331，第二离合蜗轮a331与夹紧蜗杆部分a333啮合传动，第二离合组件的离合轴套a850套装在凸轮主轴a760上，且凸轮主轴a760的两端上分别安装有限位轮a830、凸轮轴a761，所述限位轮a830上设置有限位轮块a831，所述限位轮块a831的两个最大转动位移点上分别安装有第三碰撞开关a233、第四碰撞开关a234，所述第三碰撞开关a233、第四碰撞开关a234分别安装在不同的开关安装块a601上，所述开关安装块a601安装在第一离合立板a611上。限位轮a830转动至两个最大转动点时会择一触发第三碰撞开关a233、第四碰撞开关a234，第三碰撞开关a233、第四碰撞开关a234被触发后会向plc输入信号，plc根据信号判断当前凸轮主轴a760的转动角度。所述凸轮轴a761上套装有凸轮a840，所述凸轮a840上分别设置有长轴端a841、短轴端a842，所述凸轮轴a762还与第四离合立板a614可圆周转动装配，所述第一离合立板a611、第二离合立板a612、第三离合立板a613、第四离合立板a614分别与图书架a120装配。初始状态时，第二离合组件的线圈不通电，使得其离合轴套与凸轮主轴a760之间发生相对转动，使得凸轮主轴a760不转动。线圈通电后离合轮通过磁流变液带动离合罩转动，从而使得离合轴套带动凸轮主轴a760转动，以使得凸轮a840同步转动。
49.所述第三离合立板a613与第四离合立板a614之间还安装有离合隔板a650，所述离合隔板a650上安装有离合导向管a772，所述离合导向管a772套装在离合导向轴a771上，离合导向轴a771的顶部穿出离合导向管a772后与离合升降座a620装配、底部穿出离合导向管a772后与离合连板a630装配，所述离合导向轴a771位于离合连板a630和离合隔板a650之间的部分上套装有离合弹簧a550，所述离合弹簧a550用于对离合连板a630施加远离离合隔板
a650的推力，从而使得离合升降座a620初始状态时保持在最低处位移点。所述凸轮a840的外壁与离合升降座a620的底面贴紧，从而在初始状态时，凸轮a840的短轴端a842与离合升降座a620贴紧。凸轮a840转动至其长轴端a841与离合升降座a620贴紧时为使用状态，此时离合升降座a620处于最高的位移点。
50.所述厚度夹紧板a410的底部设置有第一动力夹紧板a411，所述第一动力夹紧板a411上安装有导向座a660，导向座a660上安装有离合滑轴a780，离合滑轴a780穿过离合块a640，离合块a640可沿着离合滑轴a780轴向滑动，所述离合滑轴a780位于离合块a640与导向座a660之间的部分上套装有压缩弹簧a560，所述压缩弹簧a560用于对离合块a640施加向导向底座a670推动的推力。离合块a640与离合驱动座a670装配，离合驱动座a670可相对于第一动力夹紧板a411升降移动。
51.离合块a640上设置有半槽a641，半槽a641的内壁上设置有内螺纹，第一夹紧主轴a741上设置有外螺纹，半槽a641可与第一夹紧主轴a741通过螺纹旋合装配；初始状态时，半槽a641与第一夹紧主轴a741不接触，导向底座a670位于最低处位移点，此时第一夹紧主轴a741无法驱动离合块a640移动。凸轮的长轴端与离合升降座a620压紧时，离合升降座a620上移，从而推动导向底座a670、离合块a640克服压缩弹簧的弹力上移，离合块a640上移后半槽a641与第一夹紧主轴a741压紧，从而使得第一夹紧主轴a741的外螺纹与半槽a641的内螺纹旋合装配，然后随着第一夹紧主轴a741的转动驱动第一动力夹紧板a411沿着第一夹紧主轴a741轴向移动，也就是带动厚度夹紧板a410将图书向第一气囊a510压紧，直到第一碰撞开关被触发。本实施例中，第一气囊的外壁上可以设置为光滑面，从而在使用时，厚度夹紧板a410先夹紧图书，然后宽度夹紧板a420再夹紧图书，从而实现图书的夹紧。
52.所述第一夹紧主轴a741与两块立板a140可圆周转动装配，所述第一夹紧主轴a741通过第一主动皮带a321与第一主动电机a261的电机轴连接并构成带传动机构，所述第一主动电机a261驱动后能够驱动驱动第一夹紧主轴a741圆周转动。
53.优选地，所述第一动力夹紧板a411的底部可球形滚动地安装有第一滚珠a412；导向底座a670的底部可球形滚动地安装有第二滚珠a671。所述离合升降座a620上设置有座槽a621，所述第一动力夹紧板a411的底部、导向底座a670的底部均装入座槽a621内且与之可相对滑动装配。离合升降座a620上移后通过第二滚珠a671、第一滚珠a412用与导向底座a670、第一动力夹紧板a411压紧，从而使得导向底座a670、第一动力夹紧板a411可以稳定移动，且降低导向底座a670、第一动力夹紧板a411与离合升降座之间的摩擦。
54.优选地，第一主动皮带a321、第二主动皮带a322的外侧安装有护罩a141，护罩安装在与之靠近的立板a140上，护罩a141用于避免第一主动皮带a321、第二主动皮带a322外露而造成安全隐患。
55.在使用时，每个放置槽a121都对应一个夹紧机构a600，而夹紧机构a600利用第二夹紧主轴a742的动力结合两个离合组件分别控制宽度夹紧板a420将图书夹紧，凸轮a840转动以使得离合块与第一夹紧主轴a741贴紧。而第一夹紧主轴a741转动可以带动厚度夹紧板a410与图书夹紧，从而实现图书的夹紧、定位，使得夹爪气缸的定位基准是放置槽安装第一气囊、第二气囊处，一方面提高夹爪气缸抓取图书的精准度，另一方面也能夹紧图书，防止图书倾斜造成后续夹取失败。在夹板420夹取图书时，首先使得两块夹板a420夹紧在图书的两端面上，然后控制厚度夹紧板、宽度夹紧板分别反向移动复位松开图书接即可。