基于激光SLAM还书机器人的设计

冯 崇， 鲁 欣， 齐 波， 董洪超， 李龙言

(洛阳理工学院 智能制造学院， 河南 洛阳 471023)

2017年，我国颁布了第一部图书馆专门法《中华人民共和国公共图书馆法》，旨在“提高公民科学文化素质和社会文明程度，传承人类文明，坚定文化自信”，为促进全民阅读，提高公民社会科学文化素养提供了有力保障。2021年国务院发布了《全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)》，主要目的是提高全民科学素质服务高质量发展[1]，进一步加强化图书馆的教育职能[2]，体现图书馆在提高全民科学文化素养中的重要地位。由此可见，图书馆阅读在未来将会成为大趋势，图书馆建设必将朝着智能化的方向发展。张镜辉[3]根据图书馆还书、分拣、搬运等流程，构建了图书馆AGV智能分拣系统。钱海钢[4]利用NFC技术，研究了自助借书、还书的移动服务系统。江波[5]将RFID技术与移动图书馆系统深度融合，构建了具有创新性的图书馆管理系统。目前，我国已建造许多智能化图书馆，但因各种条件限制，不能完全普及，传统图书馆仍占较大比例。传统图书馆运营中存在的最主要问题是书籍的归类摆放。人工摆放需要图书管理员将书籍逐本分类，再寻找对应的书架，按书籍对应的序号摆放到指定位置，这个过程错误率高、效率较低，耗费大量劳动力。本文设计了一种基于激光雷达同步定位与地图构建(SLAM)的还书机器人，可以实现自动化还书，并且可以实现机器人行进过程中最优路径的规划。

1 还书机器人结构设计

1.1 整体结构设计

在设计还书机器人时，需要考虑灵活性、还书需求、适应图书馆环境、书本重量等一系列因素。……