自动旋转书架
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自动旋转书架 发布于:2019/06/04
    针对现今图书馆管理中遇到的不便,我对图书馆书架的结构进行了创新设计,使书架具有定位图书的功能,还构建了查询终端对书架进行综合管理,建立数据库系统,根据读者的查询指令查找书籍信息,并向书架传递信息,帮助读者迅速定位书架,找到目标图书。
  一、项目原理
  书架采用柱形结构,每隔一段距离设有一个圆形托盘,可将书放在托盘上。每个书架放同一种类的书,共有5层,所放的书由上到下依次增厚。书架上有挡板,每本书均由挡板分开固定。托盘上有较小突起以辅助分隔及固定书本。
  书架整体是一个可旋转的分层支架,中间的轴通过同步电机经减速齿轮驱动后可以旋转。
  在两层之间,转轴将不同高度的挡板固定,以分隔每本书,实现对每本书的精确定位,方便机器人完成图书的归还,或帮助读者找到想要的书。挡板高度按螺旋形增加,便于固定不同高度的图书。
  书架内部有电机控制模块、同步电机、减速齿轮以及电子标签角度控制装置。
  自动旋转书架总体效果如图1所示,图2为其局部图,图3为其结构图。
  二、工作流程
  1.查詢终端/机器人通过发射器向书架发出请求,书架内部的接收装置接收请求,并将信号发送给电机驱动装置(单片机)。
  2.电机驱动装置控制同步电机,在减速齿轮的配合下转动,转轴内壁设计为齿轮状,可在电机齿轮的带动下实现减速,并带动书架转动。根据接收的请求,电机转动合适的角度,让读者需要的书面对读者,方便取阅。
  3.通过在转盘上刻线加红外线记数的方式,精确控制转动角度。
  4.书架底部的红外线发射口可辅助机器人准确定位。
  5.机器人定位到书架后,根据书籍的放置信息,通过机械臂把书籍送到指定高度,书架可配合机器人接纳书籍。
  当发生停电或机械故障等意外时,读者可转动书架寻找图书。
  三、创新点
  1.采用柱形书架结构
  书架采用柱形结构而非传统的立方体结构,通过自动转动方式提高查找书籍的效率。
  将书籍按照厚度、高度排列,放上书籍后的书架呈螺旋形,新颖美观。将查询终端作为书架的附件,使二者一体化。
  查询系统内置控制系统,能控制书架转动,可帮助读者快速找到图书,并辅助机器人定位。
  2.引入电子标签
  引入RFID(电子标签)进行图书识别及信息存储。电子标签体积小、容积大,可存储书籍的种类、厚度、所在位置等信息。(指导老师:杨 艳)作者:宋振宁  来源:发明与创新·中学生
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