基于“探索者”创新平台的图书搬运机器人设计与实现

韩洋HAN Yang；胡文双HU Wen-shuang；赵华ZHAO Hua

（南阳理工学院智能制造学院，南阳 473004）

0 引言

现如今，全球多数图书馆都是采用人工方式进行图书的存取和放置工作，但这种传统的图书管理方式既费时又费力。并且，图书是人类记录知识最有效的方式，随着时代的进步，图书的数量只会越来越多。因此，如何使图书管理人员从繁杂的机械式劳动中解脱出来，以进一步提高图书的管理效率以及降低图书馆日常运营成本，是一个亟待解决的问题。本文基于“探索者”创新平台，设计了一种在图书馆场景下能够自动识别、抓取、存放，且具备循迹、避障等功能的图书搬运机器人。

1 图书搬运机器人结构设计

本设计最终目的是机器人能够在图书馆中完成图书的自动搬运工作，解放人力劳动。因此，设计时需要考虑实际图书馆中书架的距离间隙、地面的斜度、高度以及光滑程度，同时考虑到机器人需要长时间代替人来完成机械运动，且图书馆环境相对安静，还要对其续航时间和噪声大小等提出要求，最终确定的机器人机械结构主要技术指标如表1 所示。

表1 机械结构主要技术指标

根据任务要求，本文设计的图书搬运机器人机械结构组成如图1 所示，主要包含移动机构、拾取机构和辅助机构等。其中移动机构的任务是为机器人提供移动能力，完成转向和续航指标；拾取机构的任务是完成对于图书的拾取和放置工作；辅助机构的任务是辅助拾取机构完成放置目的，弥补机器人自由度上的缺陷及提高机器人工作效率。……