小型自助图书馆自动取书装置设计

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1、摘要图书自动取书装置是图书馆机器人的一种，是实现图书馆信息化与自动化融合的重要工具。本课题研发一种适用于闭架借阅图书的图书馆图书自动存取装置。该装置可以代替人工完成图书的自动上下架和整理工作，既减轻图书馆员的劳动强度，又提高工作效率。本课题在分析图书自动上下架任务规划的基础上，设计基于直角坐标系的3自由度机械手，简单、实用的末端执行器。论文的主要内容包括：设计用于图书自动存取的直角坐标机械手及其末端执行机构，对机械手的结构设计进行校核和运动卞仿真；在SolidWorks软件坏境下对自动取书机械手进行三维建模及运动仿真。关键词：图书馆，自动

2、取书装置，机械手IIIAbstractAutomaticlibrarybooktakingdeviceisalibraryofrobot，isanimportanttooloflibraryinformationandautomationintegration.Automaticaccesslibrarydevicetheresearchsuitableforclosedshelvingbooks.Thedevicecanreplacethemanualtocompletebooksautomaticallyundertheframean

3、dfinishingwork，notonlyreducethelaborintensityoflibrarians，andimprovetheworkefficiency.Thistopicbasedautomaticundertheframeofmissionplanninganalysisinthebook，thedesignof3degreeoffreedommanipulatorbasedonCartesiancoordinates，asimple，practicalendactuator.Themaincontentofthis

4、paperincludes:thedesignofCartesiancoordinatemanipulatorautomaticaccesstobooksandendeffectorfor，verifyingandmotionsimulationofthestructureBianrobotdesigninSolidWorkssoftwareenvironment；onautomaticbooktakingmechanicalhandforthreedimensionalmodelingandmotionsimulation.KeyWor

5、ds:Library，automaticfetchingdevice，mechanicalhandIII目录摘要IAbstractII目录III第1章绪论11.1本课题研究的背景及意义11.2图书馆图书自动存取装置的发展现状11.2.1自助图书馆11.2.2自动仓储式图书馆21.2.3移动式图书馆机器人31.3本课题研究主要内容5第2章自动取书装置总体方案设计62.1取书机械手机构的方案选择62.2总体方案选择82.3末端执行器的方案选择92.4运动部件的驱动方案选择102.5本章小结10第3章自动取书装置的机械结构设计113.1末端执行

6、器设计113.2垂直升降单元机械结构设计123.3水平平移单元结构设计183.3.1最大工作载荷的计算183.3.2齿轮齿条结构设计计算183.3.3步进电机减速箱的选用20第4章基于SolidWorks的三维建模设计224.1SolidWorks模块介绍224.2自动取书装置建模224.3自动取书装置二维装配图26III结论28参考文献29致谢31III第1章绪论1.1本课题研究的背景及意义本课题研究一种用于图书馆的图书自动存取装置，即移动式图书馆图书自动存取机器人。在图书馆的日常管理中，图书的归类、搬运和上下架等作业需要花费大量人力和

7、时间，增加了图书馆员的劳动强度，有时还会出现图书归类错误和上架错误等现象。目前，多数图书馆利用二维条码和数据库技术实现了图书信息系统管理，即图书采购、图书典藏、读者借还书等环节的信息化管理，提升了图书馆的管理和服务水平。在信息化浪潮中，图书馆缺少以机械化为基础的自动化装置。图书馆作业的自动化和智能化，能够从根本上减轻图书馆员的劳动强度、提高工作效率，尤其适用于釆用闭架借阅图书的图书馆。在博物馆和档案馆，重要文献资料需要在恒温、恒湿环境下保存。利用机器人实现图书和文献资料的归类、自动存取操作，不仅能减少馆员频繁进出馆藏室对重要文献的保存环境

8、造成扰动和破坏，更有利于文献保护。因此，自动化技术和信息技术的有效融合，是未来图书馆的重要发展趋势。中国已经进入老龄化社会，如果能将图书馆信息资理系统、图书自动存取系统和物流配送系统结合起来，