一種圖書atm機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，涉及一種機(jī)械手定位系統(tǒng)，包括書架、圖書抓取車、車架及激光發(fā)射和接收模塊，書架上安裝有水平定位光柵條和豎直定位光柵條，車架位于書架的一側(cè)，車架下端設(shè)有下導(dǎo)軌和下同步帶，上端設(shè)有上導(dǎo)軌和上同步帶，圖書抓取車上下端分別與上下導(dǎo)軌滾動(dòng)配合，圖書抓取車上下兩端還分別與上、下同步帶嚙合，激光發(fā)射和接收模塊、圖書抓取機(jī)械手安裝在圖書抓取車上。本發(fā)明通過圖書抓取車在水平、豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)激光發(fā)射和接收模塊對(duì)水平和豎直定位光柵條進(jìn)行掃描，再通過圖書抓取車在前后方向上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)圖書抓取機(jī)械手的快速定位，具有定位精度高，可靠性高，制造成本低，易于操作使用的特點(diǎn)。
【專利說明】—種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手定位系統(tǒng)，尤其涉及一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)信息的需求不斷擴(kuò)大。圖書ATM機(jī)由于具有24小時(shí)自助服務(wù)的優(yōu)越功能，大大方便了讀者的借閱和歸還，已逐步在一些現(xiàn)代化圖書館中得到推廣應(yīng)用。在ATM機(jī)中，圖書抓取機(jī)械手的精確、快速定位技術(shù)至關(guān)重要，而現(xiàn)有定位技術(shù)中大都采用RFID和運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算等方法，普遍存在價(jià)格較高、定位精度和可靠性較差的缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種可實(shí)現(xiàn)快速定位的圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述價(jià)格高、定位精度和可靠性較差的不足之處。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，包括由書架層板、書架邊框構(gòu)成的書架，還包括有圖書抓取車、車架以及激光發(fā)射和接收模塊，所述書架的書架層板上安裝有水平定位光柵條，書架邊框上安裝有豎直定位光柵條，所述的車架位于書架的一側(cè)，該車架下端分別設(shè)有下導(dǎo)軌和下同步帶，車架的上端分別設(shè)有上導(dǎo)軌和上同步帶，所述的圖書抓取車下端與下導(dǎo)軌滾動(dòng)配合，圖書抓取車的上端與上導(dǎo)軌滾動(dòng)配合，圖書抓取車的上下兩端還分別與上同步帶和下同步帶嚙合，所述的圖書抓取車上分別安裝有所述的激光發(fā)射和接收模塊和圖書抓取機(jī)械手。
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的水平定位光柵條、豎直定位光柵條均由區(qū)域I和區(qū)域II交替排列而成；所述的區(qū)域I為不吸收光的漫反射區(qū)域，該區(qū)域I上涂覆有具有反光性能的漫反射材料；所述的區(qū)域II為全反射區(qū)域或吸收光的漫反射區(qū)域，全反射區(qū)域具有較好的光學(xué)平整度；所述的吸收光的漫反射區(qū)域涂覆有具有吸光性能的漫反射材料。
[0006]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的圖書抓取車包括豎直導(dǎo)軌、前后運(yùn)動(dòng)組件、豎直絲桿、上導(dǎo)向輪、下導(dǎo)向輪、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、上同步帶輪、下同步帶輪、同步桿、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及頂板和底板，所述的豎直導(dǎo)軌、豎直絲桿分別固定在頂板和底板之間，所述的前后運(yùn)動(dòng)組件兩端分別通過滑塊套接在豎直導(dǎo)軌上，且前后運(yùn)動(dòng)組件還通過絲桿螺母與豎直絲桿相連接，所述的激光發(fā)射和接收模塊固定在該前后運(yùn)動(dòng)組件上；所述的圖書抓取機(jī)械手安裝在前后運(yùn)動(dòng)組件上；所述的上導(dǎo)向輪固定在頂板上，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別固定在底板上，下導(dǎo)向輪安裝在底板的底部；所述的上同步帶輪位于頂板上，該上同步帶輪固定連接在同步桿的頂端，所述的下同步帶輪位于底板上，該下同步帶輪固定連接在同步桿的底端，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與下同步帶輪連接，該下同步帶輪還與車架的下同步帶嚙合，所述的上同步帶輪與車架的上同步帶嚙合；所述的豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過帶輪組與豎直絲桿連接。
[0007]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的上導(dǎo)向輪包括導(dǎo)向輪、支座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、擺動(dòng)架、壓緊彈簧、固定桿，所述的導(dǎo)向輪安裝在擺動(dòng)架上，擺動(dòng)架通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝在支座上，支座上還裝有所述的固定桿，所述的壓緊彈簧一端連接擺動(dòng)架、另一端連接固定桿。
[0008]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的前后運(yùn)動(dòng)組件包括導(dǎo)軌、水平絲桿、前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)、殼體，所述的導(dǎo)軌、水平絲桿分別固定在殼體內(nèi)，前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在殼體的后端，激光發(fā)射和接收模塊安裝在殼體的前端，所述的前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過齒輪組與水平絲桿連接，所述的圖書抓取機(jī)械手通過滑塊套接在導(dǎo)軌上，且圖書抓取機(jī)械手還通過絲桿螺母與水平絲桿相連接。
[0009]本發(fā)明的更進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的激光發(fā)射和接收模塊包括電源模塊、調(diào)頻模塊、調(diào)壓模塊、控制模塊、激光發(fā)射模塊、激光接收模塊、邏輯判斷模塊、信號(hào)放大模塊、信號(hào)輸出模塊，所述的電源模塊用于為各模塊提供電源；所述的調(diào)頻模塊、調(diào)壓模塊、控制模塊、激光發(fā)射模塊依次連接，所述的激光接收模塊、邏輯判斷模塊、信號(hào)放大模塊、信號(hào)輸出模塊依次連接，所述的激光發(fā)射模塊經(jīng)過調(diào)頻模塊、調(diào)壓模塊和控制模塊作用后，發(fā)射一定頻率的激光光束掃描水平定位光柵條和豎直定位光柵條，激光接收模塊將水平定位光柵條和豎直定位光柵條的反射光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電平信號(hào)，再經(jīng)邏輯判斷模塊、信號(hào)放大模塊處理后通過信號(hào)輸出模塊輸出，以便進(jìn)行精確定位。
[0010]所述的激光發(fā)射模塊包括至少一個(gè)激光發(fā)射管；所述的激光接收模塊包括至少兩個(gè)激光接收管。
[0011]由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明之一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
1.可實(shí)現(xiàn)圖書抓取機(jī)械手的快速定位:
由于本發(fā)明之一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)包括書架、圖書抓取車、車架以及激光發(fā)射和接收模塊，其中在書架層板上安裝有水平定位光柵條，在書架邊框上安裝有豎直定位光柵條；通過圖書抓取車在水平、豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，可帶動(dòng)激光發(fā)射和接收模塊分別對(duì)書架上的水平定位光柵條和豎直定位光柵條進(jìn)行掃描，再通過圖書抓取車在前后方向上的運(yùn)動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)圖書抓取機(jī)械手的快速定位。
[0012]2.定位精度高:
由于本發(fā)明包括書架、圖書抓取車、車架以及激光發(fā)射和接收模塊，工作時(shí)圖書抓取車沿著車架運(yùn)動(dòng)，圖書抓取車帶著激光發(fā)射和接收模塊以及圖書抓取機(jī)械手一起運(yùn)動(dòng)，激光發(fā)射和接收模塊向水平定位光柵條和豎直定位光柵條發(fā)射激光，發(fā)射的激光照射在水平定位光柵條和豎直定位光柵條的區(qū)域I上時(shí)，光束經(jīng)漫反射返回被激光發(fā)射和接收模塊的接收模塊接收到，當(dāng)發(fā)射的激光照射在水平定位光柵條和豎直定位光柵條的區(qū)域II上時(shí)，光線被吸收或小部分漫反射或全反射時(shí)激光接收模塊的各個(gè)激光接收管沒有全部收到足夠強(qiáng)度的反射激光時(shí)計(jì)數(shù)一次；圖書抓取車帶著激光發(fā)射和接收模塊以及和圖書抓取機(jī)械手一起繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下一次的發(fā)射激光照射在水平定位光柵條和豎直定位光柵條的區(qū)域II上時(shí)，光線被吸收或部分漫反射或全反射時(shí)激光接收模塊的各個(gè)激光接收管沒有全部收到足夠強(qiáng)度的反射激光時(shí)又計(jì)數(shù)一次，以此類推，圖書抓取車?yán)^續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)將繼續(xù)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到目標(biāo)數(shù)時(shí)也就到了目標(biāo)位置，從而可實(shí)現(xiàn)圖書抓取機(jī)械手的精確定位功能。因此，本發(fā)明采用了激光全反射和漫反射原理進(jìn)行閉環(huán)精確定位控制，能使圖書抓取機(jī)械手的定位誤差小于2mm，其定位精度非常高。
[0013]3.可靠性高:
由于本發(fā)明采用了激光全反射和漫反射原理進(jìn)行閉環(huán)精確定位控制，避免了激光測(cè)距、運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算和條碼掃描等定位技術(shù)所產(chǎn)生的誤差，其可靠性較高。
[0014]4.制造成本低，易于操作使用:
本發(fā)明包括的器件均比較簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的元件，其制造成本較低，而且方法簡(jiǎn)便，易于操作使用。
[0015]下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1:本發(fā)明之一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2:實(shí)施例一所述書架的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3?圖4:實(shí)施例一所述圖書抓取車的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3:王視圖，圖4:圖3的后視圖，
圖5:實(shí)施例一所述上導(dǎo)向輪的結(jié)構(gòu)不意圖，
圖6:實(shí)施例一所述激光發(fā)射和接收模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]在上述附圖中，各標(biāo)號(hào)說明如下:
1-書架，
1.1-書架層板，1.2-書架邊框，1.3-水平定位光柵條，1.3.1-區(qū)域I，
1.3.2-區(qū)域II，1.4-豎直定位光柵條，
2-圖書抓取車，
2.1-豎直導(dǎo)軌，
2.2-前后運(yùn)動(dòng)組件，2.2.1-導(dǎo)軌，2.2.2-水平絲桿，2.2.3-前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2.2.4-殼
體，
2.3-豎直絲桿，
2.4-上導(dǎo)向輪，2.4.1-導(dǎo)向輪，2.4.2-支座，2.4.3-轉(zhuǎn)動(dòng)軸，2.4.4-動(dòng)架，2.4.5-壓緊彈簧，2.4.6-固定桿，
2.5-下導(dǎo)向輪，2.6-水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2.7-上同步帶輪，2.8-下同步帶輪，
2.9-同步桿，2.10-豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2.11-頂板，2.12-底板，
3-車架，3.1-下導(dǎo)軌，3.2-上導(dǎo)軌，3.3-下同步帶，3.4-上同步帶，
4-激光發(fā)射和接收模塊，4.1-電源模塊，4.2-調(diào)頻模塊，4.3-調(diào)壓模塊，4.4-控制模塊，4.5-激光發(fā)射模塊，4.6-激光接收模塊，4.7-邏輯判斷模塊，4.8-信號(hào)放大模塊，
4.9-信號(hào)輸出模塊，
5-圖書抓取機(jī)械手。
【具體實(shí)施方式】[0018]實(shí)施例一:
一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，包括由書架層板1.1、書架邊框1.2構(gòu)成的書架1，還包括有圖書抓取車2、車架3以及激光發(fā)射和接收模塊4 (參見圖1)，所述書架I的書架層板1.1上安裝有水平定位光柵條1.3，書架邊框1.2上安裝有豎直定位光柵條
1.4 (參見圖2)，所述的車架3位于書架I的一側(cè)，該車架3下端分別設(shè)有下導(dǎo)軌3.1和下同步帶3.3，車架3的上端分別設(shè)有上導(dǎo)軌3.2和上同步帶3.4，所述的圖書抓取車2下端與下導(dǎo)軌3.1滾動(dòng)配合，圖書抓取車2的上端與上導(dǎo)軌3.2滾動(dòng)配合，圖書抓取車2的上下兩端還分別與上同步帶3.4和下同步帶3.3嚙合，所述的圖書抓取車2上分別安裝有所述的激光發(fā)射和接收模塊4和圖書抓取機(jī)械手5。
[0019]所述的水平定位光柵條1.3、豎直定位光柵條1.4均由區(qū)域I 1.3.1和區(qū)域II 1.3.2交替排列而成；所述的區(qū)域I 1.3.1為不吸收光的漫反射區(qū)域，該區(qū)域I 1.3.1上涂覆有具有反光性能的漫反射材料，該漫反射材料為白色啞光涂料，以便保證在該區(qū)域I 1.3.1具有足夠的激光反射強(qiáng)度，使每個(gè)激光接收管都能接收到足夠強(qiáng)度的反射信號(hào)；所述的區(qū)域II 1.3.2為全反射區(qū)域或吸收光的漫反射區(qū)域，所述的吸收光的全反射區(qū)域是具有較好的光學(xué)平整度，當(dāng)激光入射在該區(qū)域II上時(shí)具有良好的光學(xué)全反射性能，使其產(chǎn)生的一束主反射光束不能使離散分布的多個(gè)激光接收管同時(shí)有信號(hào)輸出；所述的吸收光的漫反射區(qū)域是涂覆有具有較好吸光性能的漫反射材料，該漫反射材料為黑色啞光涂料，以便保證當(dāng)激光入射在該區(qū)域上時(shí)，激光的強(qiáng)度被大量吸收，少量的漫反射激光不足以使每個(gè)激光接收管均有信號(hào)輸出。
[0020]所述的圖書抓取車2包括豎直導(dǎo)軌2.1、前后運(yùn)動(dòng)組件2.2、豎直絲桿2.3、上導(dǎo)向輪2.4、下導(dǎo)向輪2.5、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.6、上同步帶輪2.7、下同步帶輪2.8、同步桿2.9、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.10以及頂板2.11和底板2.12(參見圖3?圖4)，所述的豎直導(dǎo)軌2.1、豎直絲桿2.3分別固定在頂板2.11和底板2.12之間，所述的前后運(yùn)動(dòng)組件2.2兩端分別通過滑塊套接在豎直導(dǎo)軌2.1上，且前后運(yùn)動(dòng)組件2.2還通過絲桿螺母與豎直絲桿2.3相連接，所述的激光發(fā)射和接收模塊4和圖書抓取機(jī)械手5分別固定在該前后運(yùn)動(dòng)組件2.2上；所述的上導(dǎo)向輪2.4固定在頂板2.11上，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.6、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.10分別固定在底板2.12上，下導(dǎo)向輪2.5安裝在底板2.12的底部；所述的上同步帶輪2.7位于頂板2.11上，該上同步帶輪2.7固定連接在同步桿2.9的頂端，所述的下同步帶輪2.8位于底板2.12上，該下同步帶輪2.8固定連接在同步桿2.9的底端，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.6的輸出軸與下同步帶輪2.8連接,該下同步帶輪2.8還與車架的下同步帶3.3哨合,所述的上同步帶輪
2.7與車架的上同步帶3.4嚙合；所述的豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.10的輸出軸通過帶輪組與豎直絲桿2.3連接。
[0021]所述的上導(dǎo)向輪2.4包括導(dǎo)向輪2.4.1、支座2.4.2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸2.4.3、擺動(dòng)架2.4.4、壓緊彈簧2.4.5、固定桿2.4.6 (參見圖5)，所述的導(dǎo)向輪2.4.1安裝在擺動(dòng)架2.4.4上，擺動(dòng)架2.4.4通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸2.4.3安裝在支座2.4.2上，支座2.4.2上還固定有所述的固定桿2.4.6，所述的壓緊彈簧2.4.5 一端連接擺動(dòng)架2.4.4、另一端連接固定桿2.4.6，導(dǎo)向輪
2.4.1在壓緊彈簧2.4.5作用下壓扣在上導(dǎo)軌上。
[0022]所述的前后運(yùn)動(dòng)組件2.2包括導(dǎo)軌2.2.1、水平絲桿2.2.2、前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.2.3、殼體2.2.4，所述的導(dǎo)軌2.2.1、水平絲桿2.2.2分別固定在殼體2.2.4內(nèi)，前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.2.3安裝在殼體2.2.4的后端，激光發(fā)射和接收模塊4安裝在殼體2.2.4的前端，所述的前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.2.3的輸出軸通過帶輪組與水平絲桿2.2.2連接，所述的圖書抓取機(jī)械手5通過滑塊套接在導(dǎo)軌2.2.1上，且圖書抓取機(jī)械手5還通過絲桿螺母與水平絲桿2.2.2相連接。
[0023]所述的激光發(fā)射和接收模塊4包括電源模塊4.1、調(diào)頻模塊4.2、調(diào)壓模塊4.3、控制模塊4.4、激光發(fā)射模塊4.5、激光接收模塊4.6、邏輯判斷模塊4.7、信號(hào)放大模塊4.8、信號(hào)輸出模塊4.9 (參見圖6)，所述的電源模塊4.1用于為各模塊提供電源；所述的調(diào)頻模塊
4.2、調(diào)壓模塊4.3、控制模塊4.4、激光發(fā)射模塊4.5依次連接，所述的激光發(fā)射模塊4.5包括兩個(gè)激光發(fā)射管，激光接收模塊4.6包括四個(gè)激光接收管；所述的激光接收模塊4.6、邏輯判斷模塊4.7、信號(hào)放大模塊4.8、信號(hào)輸出模塊4.9依次連接，所述的激光發(fā)射模塊4.5經(jīng)過調(diào)頻模塊4.2、調(diào)壓模塊4.3和控制模塊4.4作用后，發(fā)射一定頻率的激光光束掃描水平定位光柵條和豎直定位光柵條，激光接收模塊4.6將水平定位光柵條和豎直定位光柵條的反射光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電平信號(hào)，再經(jīng)邏輯判斷模塊4.7、信號(hào)放大模塊4.8處理后通過信號(hào)輸出模塊4.9輸出，以便由公知的控制系統(tǒng)控制電機(jī)對(duì)圖書抓取機(jī)械手進(jìn)行精確定位。
[0024]作為本實(shí)施例一的一種變換，所述激光發(fā)射管或激光接收管的數(shù)量可以增加或減少，但所述的激光發(fā)射模塊4.5包括至少一個(gè)激光發(fā)射管；所述的激光接收模塊4.6包括至少兩個(gè)激光接收管，以提高可靠性。
[0025]本發(fā)明之一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)的工作過程如下:
a.圖書抓取機(jī)械手的豎直定位:
豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.10帶動(dòng)豎直絲桿2.3轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直絲桿2.3帶動(dòng)前后運(yùn)動(dòng)組件2.2作豎直方向上的上下運(yùn)動(dòng)，激光發(fā)射和接收模塊4掃描書架上的豎直定位光柵條1.4實(shí)現(xiàn)圖書抓取機(jī)械手的豎直定位；
b.圖書抓取機(jī)械手的水平定位:
前后運(yùn)動(dòng)組件2.2豎直定位后，圖書抓取車2在水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.6、下同步帶3.3、上同步帶3.4、同步桿2.9、上同步帶輪2.7和下同步帶輪2.8的驅(qū)動(dòng)下,激光發(fā)射和接收模塊4掃描書架上的水平定位光柵條1.3實(shí)現(xiàn)圖書抓取機(jī)械手的水平定位；
c.圖書抓取機(jī)械手的前后運(yùn)動(dòng):
圖書抓取機(jī)械手5完成水平和豎直定位后，再由前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)2.2.3和水平絲桿2.2.2驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)沿著導(dǎo)軌2.2.1的前后運(yùn)動(dòng)；
d.完成定位:
圖書抓取機(jī)械手5在完成水平、豎直和前后三個(gè)自由度的定位后，即可對(duì)所需圖書進(jìn)行抓取操作。
【權(quán)利要求】
1.一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，包括由書架層板(1.1)、書架邊框(1.2)構(gòu)成的書架(1)，其特征在于:還包括有圖書抓取車(2)、車架(3)以及激光發(fā)射和接收模塊(4)，所述書架(I)的書架層板(1.1)上安裝有水平定位光柵條(1.3)，書架邊框(1.2)上安裝有豎直定位光柵條(1.4)，所述的車架(3)位于書架(I)的一側(cè)，該車架(3)下端分別設(shè)有下導(dǎo)軌(3.1)和下同步帶(3.3)，車架(3)的上端分別設(shè)有上導(dǎo)軌(3.2)和上同步帶(3.4)，所述的圖書抓取車(2)下端與下導(dǎo)軌(3.1)滾動(dòng)配合，圖書抓取車(2)的上端與上導(dǎo)軌(3.2)滾動(dòng)配合，圖書抓取車(2)的上下兩端還分別與上同步帶(3.4)和下同步帶(3.3)嚙合，所述的圖書抓取車(2)上分別安裝有所述的激光發(fā)射和接收模塊(4)和圖書抓取機(jī)械手(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，其特征在于:所述的水平定位光柵條(1.3)、豎直定位光柵條(1.4)均由區(qū)域I (1.3.1)和區(qū)域11(1.3.2)交替排列而成；所述的區(qū)域I (1.3.1)為不吸收光的漫反射區(qū)域，該區(qū)域I(1.3.1)上涂覆有具有反光性能的漫反射材料；所述的區(qū)域II (1.3.2)為全反射區(qū)域或吸收光的漫反射區(qū)域，全反射區(qū)域具有較好的光學(xué)平整度；所述的吸收光的漫反射區(qū)域涂覆有具有吸光性能的漫反射材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，其特征在于:所述的圖書抓取車(2)包括豎直導(dǎo)軌(2.1)、前后運(yùn)動(dòng)組件(2.2)、豎直絲桿(2.3)、上導(dǎo)向輪(2.4)、下導(dǎo)向輪(2.5)、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.6)、上同步帶輪(2.7)、下同步帶輪(2.8)、同步桿(2.9)、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.10)以及頂板(2.11)和底板(2.12)，所述的豎直導(dǎo)軌(2.1)、豎直絲桿(2.3)分別固定在頂板(2.11)和底板(2.12)之間，所述的前后運(yùn)動(dòng)組件(2.2)兩端分別通過滑塊套接在豎直導(dǎo)軌(2.1)上，且前后運(yùn)動(dòng)組件(2.2)還通過絲桿螺母與豎直絲桿(2.3)相連接，所述的激光發(fā)射和接收模塊(4)固定在該前后運(yùn)動(dòng)組件(2.2)上；所述的圖書抓取機(jī)械手(5)安裝在前后運(yùn)動(dòng)組件(2.2)上；所述的上導(dǎo)向輪(2.4)固定在頂板(2.11)上，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.6)、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.10)分別固定在底板(2.12)上，下導(dǎo)向輪(2.5)安裝在底板(2.12)的底部；所述的上同步帶輪(2.7)位于頂板(2.11)上，該上同步帶輪(2.7)固定連接在同步桿(2.`9)的頂端，所述的下同步帶輪(2.8)位于底板(2.12)上，該下同步帶輪(2.8)固定連接在同步桿(2.9)的底端，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.6)的輸出軸與下同步帶輪(2.8)連接,該下同步帶輪(2.8)還與車架的下同步帶(3.3) B齒合,所述的上同步帶輪(2.7)與車架的上同步帶(3.4)嚙合；所述的豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.10)的輸出軸通過帶輪組與豎直絲桿(2.3)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，其特征在于:所述的上導(dǎo)向輪(2.4)包括導(dǎo)向輪(2.4.1)、支座(2.4.2)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2.4.3)、擺動(dòng)架(2.4.4)、壓緊彈簧(2.4.5)、固定桿(2.4.6)，所述的導(dǎo)向輪(2.4.1)安裝在擺動(dòng)架(2.4.4)上，擺動(dòng)架(2.4.4)通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2.4.3)安裝在支座(2.4.2)上，支座(2.4.2)上還裝有所述的固定桿(2.4.6)，所述的壓緊彈簧(2.4.5) 一端連接擺動(dòng)架(2.4.4)、另一端連接固定桿(2.4.6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，其特征在于:所述的前后運(yùn)動(dòng)組件(2.2)包括導(dǎo)軌(2.2.1)、水平絲桿(2.2.2)、前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.2.3)、殼體(2.2.4)，所述的導(dǎo)軌(2.2.1)、水平絲桿(2.2.2)分別固定在殼體(2.2.4)內(nèi)，前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.2.3)安裝在殼體(2.2.4)的后端，激光發(fā)射和接收模塊(4)安裝在殼體(2.2.4)的前端，所述的前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2.2.3)的輸出軸通過帶輪組與水平絲桿(2.2.2)連接，所述的圖書抓取機(jī)械手(5)通過滑塊套接在導(dǎo)軌(2.2.1)上，且圖書抓取機(jī)械手(5)還通過絲桿螺母與水平絲桿(2.2.2)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，其特征在于:所述的激光發(fā)射和接收模塊(4)包括電源模塊(4.1)、調(diào)頻模塊(4.2)、調(diào)壓模塊(4.3)、控制模塊(4.4)、激光發(fā)射模塊(4.5)、激光接收模塊(4.6)、邏輯判斷模塊(4.7)、信號(hào)放大模塊(4.8)、信號(hào)輸出模塊(4.9)，所述的電源模塊(4.1)用于為各模塊提供電源；所述的調(diào)頻模塊(4.2)、調(diào)壓模塊(4.3)、控制模塊(4.4)、激光發(fā)射模塊(4.5)依次連接，所述的激光接收模塊(4.6)、邏輯判斷模塊(4.7)、信號(hào)放大模塊(4.8)、信號(hào)輸出模塊(4.9)依次連接，所述的激光發(fā)射模塊(4.5)經(jīng)過調(diào)頻模塊(4.2)、調(diào)壓模塊(4.3)和控制模塊(4.4)作用后，發(fā)射一定頻率的激光光束掃描水平定位光柵條和豎直定位光柵條，激光接收模塊(4.6)將水平定位光柵條和豎直定位光柵條的反射光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電平信號(hào)，再經(jīng)邏輯判斷模塊(4.7)、信號(hào)放大模塊(4.8)處理后通過信號(hào)輸出模塊(4.9)輸出，以便進(jìn)行精確定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種圖書ATM機(jī)中圖書抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，其特征在于:所述的激光發(fā)射模塊(4.5)包括至少一個(gè)激光發(fā)射管；所述的激光接收模塊(4.6)包括至少兩個(gè)激光接收 管。
【文檔編號(hào)】G07F9/00GK103440708SQ201310360924
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】向風(fēng)帆, 向宇, 馬瑞, 張彥會(huì), 伍松, 王鎮(zhèn)江 申請(qǐng)人:向風(fēng)帆, 向宇