一种自动取放图书机器人

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1.本发明涉及图书取用设备技术领域，具体涉及一种自动取放图书机器人。

背景技术：

2.在图书馆的管理中，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。在信息化浪潮中，传统图书馆缺少以机械化为基础的自动化装置是我们所共同面临的现状。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，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造成扰动和破坏，更有利于文献保护。因此，需要设计一种图书上下架专用抓取机构，在一定程度上代替人力劳动，降低劳动强度。
3.在中国申请号为201921807781.x，公告日为2020.6.30的专利文献公开了一种图书上下架专用抓取机构，包括小车，小车上连接有水平横向移动机构，水平横向移动机构上连接有竖直方向移动机构，竖直方向移动机构上连接有水平纵向移动机构，水平纵向移动机构上连接有书本抓取机构。但是由于图书不一定是垂直放置在支撑面上，竖直设置的夹手不能对倾斜设置的图书进行夹持；而该抓取机构的手腕只能沿y轴滑台的水平进行旋转，其不能沿y轴丝杆的周向进行旋转，进而夹手是始终保持竖直设置的；当图书倾斜放置后，图书的侧面是相对夹手倾斜的，进而夹手不能与图书的两侧接触，这样无法夹持图书；同时当夹手伸出时，其会撞击到图书上，进而将图书推回到原位。该抓取装置只通过旋转气缸带动在水平面内摆动，抓取装置的摆动范围小，且无法对图书放入容腔内。

技术实现要素：

4.本发明提供一种自动取放图书机器人，夹取装置摆动范围大，灵活性好，能旋转对不同摆放状态的图书进行夹持；拨动装置和调节装置对容置空腔进行避让，使容置空腔能容置不同尺寸的图书。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种自动取放图书机器人，包括升降装置和横移装置，横移装置与升降装置连接，还包括第一摆动装置、第二摆动装置和夹取装置，第一摆动装置的一端与横移装置连接，第二摆动装置的另一端与第二摆动装置连接，夹取装置安装在第二摆动装置上。
6.第一摆动装置驱动第二摆动装置和夹取装置沿横移装置的长度方向同步摆动；第二摆动装置驱动夹取装置沿横移装置的长度方向相对第一摆动装置进行摆动。
7.第一摆动装置包括摆动第一固定座和摆动臂；摆动第一固定座与横移装置的活动端连接，摆动臂的一端与摆动第一固定座铰接；在摆动第一固定座上设有第一摆动电机，第一摆动电机的输出端连接有摆动主动齿轮；摆动臂与摆动第一固定座的铰接处设有摆动从动齿轮，摆动主动齿轮与摆动从动齿轮啮合，第一摆动电机驱动摆动臂相对横移装置进行摆动。
8.第二摆动装置包括摆动第二固定座和第二摆动电机，摆动第二固定座位于摆动臂上方；第二摆动电机安装在摆动第二固定座上，第二摆动电机的输出端与摆动臂远离横移装置的一端相连，在第二摆动电机的输出端上穿设有第一推力轴承，第一推力轴承设置在摆动第二固定座和摆动臂之间且与摆动第二固定座、摆动臂抵接；第二摆动电机驱动自身相对摆动臂进行摆动，摆动的第二摆动电机带动摆动第二固定座上的夹取装置移动。
9.夹取装置包括旋转电机和夹手，旋转电机固定在摆动第二固定座上，旋转电机的输出端与夹手连接，旋转电机带动夹手绕第一方向的轴心周向旋转，第一方向与摆动臂的长度方向平行设置。
10.夹手包括第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与旋转电机的输出端连接，第二夹持件与第一夹持件相对设置；第一夹持件的顶部和第二夹持件的顶部之间连接有调节装置连接，调节装置用于调节第一夹持件和第二夹持件之间的间距；在第一夹持件、第二夹持件与调节装置之间形成容置空腔，容置空腔的两侧和底部具有开口；在第一夹持件和第二夹持件都设有第一输送装置，两第一输送装置相对设置在容置空腔中。
11.在第一夹持件和第二夹持件之间还设有拨动装置，拨动装置位于调节装置上方，拨动装置包括拨动电机、拨动支座和拨动件，拨动电机安装在第一夹持件的一侧，拨动电机的输出端与拨动支座连接，拨动支座向第二夹持件延伸设置，拨动件的一端与拨动支座连接且与拨动支座垂直设置，拨动电机驱动拨动件向容置空腔摆动。
12.所述拨动支座包括的拨动第一支撑件和的拨动第二支撑件，拨动第一支撑件与拨动第一支撑件与拨动电机的输出端相连，拨动第一支撑件的一端远离调节装置向上延伸；拨动第二支撑件与拨动第一支撑件垂直设置且与拨动第一支撑件的顶端延伸。
13.所述拨动件包括第一拨动连接件、第二拨动连接件和第三拨动连接件，第一拨动连接件与拨动第二支撑件连接，第二拨动连接件远离拨动第二支撑件设置且位于第一拨动连接件上方，第三拨动件倾斜设置且与第一拨动连接件和第二拨动连接件连接；在第二拨动连接件上设有橡胶块。
14.以上设置，升降装置用于单独驱动夹取装置的竖向移动；横移装置既用于单独驱动夹取装置纵向移动；横移装置还用于与第一摆动装置、第二摆动装置配合驱动夹取装置沿横向移动；这样实现夹取装置沿z轴、y轴和x轴移动；夹取装置能与高度不同位置、横向位置不同或纵向位置不同的图书配合。第一摆动装置驱动夹取装置沿第一固定座与摆动臂的铰接处为轴心进行摆动；第二摆动装置驱动夹取装置沿第二摆动装置与摆动臂的连接处为轴心进行摆动，夹取装置绕z轴方向的活动范围大。在横向装置不动作的时候，第一摆动装置和第二摆动装置可分别驱动夹取装置在纵向移动横向移动形成的水平面内作用摆动，夹取装置的灵活性好。
15.夹手通过旋转电机驱动旋转，夹手相对摆动臂进行周向旋转，进而夹手既能竖向夹持图书，也能横向夹持图书，又能斜向夹持图书；这样能对不同放置状态的图书进行夹持。适用范围广。通过调节装置调节第一夹持件与第二夹持件的间距，实现夹手对不同厚度的图书进行夹持；同时拨动装置和调节装置都设置在夹手的顶部，在容置空腔的两侧和底部都具有开口，在面积较大的图书进行夹持时，大面积图书的两侧能通过开口伸出到夹手外，大面积图书的底部能通过开口伸出到夹手外，夹手能对不同面积的图书进行夹持，实用性好。
16.取出图书时，通过向下摆动的拨动件将图书拨出一定角度，使得图书的一部分进入到容置空腔内，然后通过两输送装置对图书进行传输，实现完整的图书进入到容置空腔内；摆放图书时，通过输送装置对图书反向传输，将图书输出到夹手外部。
17.通过拨动第一支撑件的一端远离调节向上延伸，提升拨动第一支撑件顶端的高度，进而与拨动第二支撑件连接的拨动件的高度，实现拨动件对调节装置进行避让；第二拨动连接件用于拨出图书，通过设置橡胶块增大第二拨动连接件与图书之间的摩擦力，同时避免第二拨动连接件损坏图书。同时第二拨动连接件的水平高度高于第一拨动连接件，这样便于第二拨动连接件与图书的顶部配合将图书拨出。
18.进一步的，所述调节装置包括调节固定座、调节滑动座和调节电机，调节固定座包括调节第一连接部、调节第二连接部和调节连接件，调节连接件连接调节第一连接部和调节第二连接部，调节电机安装在调节第一连接部上，调节第二连接部与第一夹持件固定连接；所述调节滑动座设置在调节第一连接部和调节第二连接部之间且位于调节连接件的一侧，调节滑动座与第二夹持件连接。
19.在调节滑动座中设有调节螺纹孔；调节电机的输出端连接有调节丝杆，调节丝杆穿过调节滑动座的调节螺纹孔与调节第二连接部可转动连接；在调节连接件的一侧设有调节滑槽，调节滑动座靠近调节滑槽的一端延伸有调节滑块，调节滑块滑动设置在调节滑槽中。
20.以上设置，通过调节滑槽与调节滑块配合限制调节滑动座沿调节丝杆的周向旋转，这样当调节丝杆转动时会带动调节滑动座沿调节丝杆的轴向方向移动，移动的调节滑动座带动第二夹持件靠近或远离第一持件，实现第一夹持件和第二夹持件之间的间距的调节。
21.进一步的，在第一夹持件中和第二夹持件中都设有容置槽，所述第一输送装置分别设置在两容置槽中，在第一夹持件的容置槽的上方和下方都设有第一夹片，在第二夹持件的容置槽的上方和下方都设有第二夹片，第一夹片和第二夹片远离拨动电机设置，第一夹片与第二夹片相对设置且向靠近容置空腔方向弯折设置。
22.以上设置，摆放图书时，需要将待摆放图纸放置在书架中两图书之间的间隙中，通过设置向容置空腔方向弯折设置第一夹片和第二夹片，第一夹片和第二夹片之间的局间距小于第一夹持件与第二夹持件之间的间距，第一夹片和第二夹片容易伸入到书架中两图书之间的间隙中，然后通过第一夹持件与第二夹持件撑大书架中两图书之间的间隙；这样方便将夹手中待摆放的图纸输出到书架中两图书之间的间隙中。
23.进一步的，所述第一输送装置包括滚筒电机、从动滚筒和第一输送带，滚筒电机可转动的设置在容置槽的一端，从动滚筒可转动设置在容置槽的另一端，第一输送带套设在滚筒电机和从动滚筒上，滚筒电机驱动第一输送带转动。
24.以上设置，通过滚筒电机驱动第一输送带转动，两第一输送带与对图书的侧面接触，实现对图书的传输。
25.进一步的，摆动第一固定座设有铰接板，摆动臂靠近摆动第一固定座的一端设有第一摆动部和第二摆动部，铰接板设置在第一摆动部和第二摆动部之间；在第一摆动部与铰接板之间设有第二推力轴承，第一摆动部和铰接板都与第二推力轴承抵接；第二摆动部与铰接板之间设有第三推力轴承，第二摆动部和铰接板都与第三推力轴承抵接；所述摆动
从动齿轮固定在第一摆动部上且与第二推力轴承的一侧连接，铰接板上表面延伸有第一连接轴，第一连接轴穿过第二推力轴承与摆动从动齿轮可转动连接；铰接板下表面延伸有第二连接轴，第二连接轴穿过第二推力轴承穿设在第二摆动部中。
26.以上设置，通过第一摆动电机驱动摆动主动齿轮转动，摆动主动齿轮带动摆动从动齿轮转动，摆动从动齿轮转带动摆动臂和第二推力轴承的一侧转动，进而实现摆动臂相对摆动第一固定座摆动。
27.进一步的，所述升降装置安装在底盘上，升降装置包括升降支架、升降电机、升降导向轴和升降滑动座，升降支架的一端与底盘连接，升降电机设置在升降支架的另一端；升降电机连接有升降丝杆，所述升降导向轴设有两个，两升降导向轴关于升降丝杆对称设置，升降滑动座穿设在升降丝杆和两升降导向轴上，升降电机驱动升降滑动座移动；所述横移装置与升降滑动座连接。
28.以上设置，通过升降导向轴对升降滑动座沿升降丝杆的周向旋转进行限位，升降丝杆旋转带动升降滑动座沿升降丝杆的轴向方向移动，结构简单，通过升降滑动座带动横移装置同步移动。
29.进一步的，横移装置包括包括横移支架、横移电机和横移滑动座；所述横移支架固定在升降滑动座上，横移电机设置在横移支架上，横移电机连接有横移丝杆，横移滑动座穿设在横移丝杆上；在横移支架上还设有横移导轨，横移滑动座连接有横移滑块，横移滑块滑动设置在横移导轨上；横移电机驱动横移滑动座移动，所述第一摆动装置与横移滑动座连接。
30.以上设置，通过横移导轨对横移滑动座沿横移丝杆的周向旋转进行限位，横移丝杆旋转带动横移滑动座沿横移丝杆的轴向方向移动，结构简单，通过横移滑动座带动第一摆动装置同步移动。
31.进一步的，在底盘上设有行走装置，行走装置用于驱动底盘移动。通过行走装置驱动自动取放图书机器人移动。
附图说明
32.图1为本发明的立体示意图。
33.图2为本发明中升降装置的立体示意图。
34.图3为本发明中横移装置的立体示意图。
35.图4为第一摆动装置、第二摆动装置和夹取装置的侧视图。
36.图5为图4中a的放大图。
37.图6为第一摆动装置和第二摆动装置的分解图。
38.图7为横移装置、第一摆动装置、第二摆动装置和夹取装置的俯视图。
39.图8为横移装置、第一摆动装置、第二摆动装置动作后的示意图。
40.图9为第二摆动装置和夹取装置的立体示意图。
41.图10 为夹取装置旋转后的示意图。
42.图11为夹取装置中拨动装置的立体示意图。
43.图12为夹取装置中调节装置的立体示意图。
44.图13为夹手与调节装置连接的俯视图。
45.图14为夹取装置中拨动件靠近容置空腔摆动的示意图。
46.图15为图书向容置空腔侧倾的示意图。
47.图16为夹取装置中拨动件对图书进行修正的示意图。
48.图17为图书从倾斜状态向竖直状态修改后的示意图。
具体实施方式
49.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
50.如图1-17所示；一种自动取放图书机器人，包括底盘1、升降装置2、横移装置3、第一摆动装置4、第二摆动装置5、夹取装置6和行走装置7；升降装置2安装在底盘1上，横移装置3与升降装置2连接，第一摆动装置4的一端与横移装置3连接，第二摆动装置5的另一端与第二摆动装置5连接，夹取装置6安装在第二摆动装置5上；升降装置2用于单独驱动夹取装置6的竖向移动；横移装置3既用于单独驱动夹取装置6纵向移动；横移装置3还用于与第一摆动装置4、第二摆动装置5配合驱动夹取装置6沿横向移动；参照图1所示，升降装置2驱动夹取装置6沿z轴方向移动，横移装置3驱动夹取装置6沿y轴方向移动，横移装置3、第一摆动装置4和第二摆动装置5共同驱动横移装置3沿x轴移动；这样实现夹取装置6沿z轴、y轴和x轴移动；夹取装置6能与高度不同位置、横向位置不同或纵向位置不同的图书配合。
51.如图5-9所示；第一摆动装置4驱动第二摆动装置5和夹取装置6沿横移装置3的长度方向同步左右摆动；第二摆动装置5驱动夹取装置6沿横移装置3的长度方向相对第一摆动装置4进行左右摆动。
52.第一摆动装置4包括摆动第一固定座41和摆动臂42；摆动第一固定座41与横移装置3的活动端连接，摆动臂42的一端与摆动第一固定座41铰接；在摆动第一固定座41上设有第一摆动电机43，第一摆动电机43的输出端连接有摆动主动齿轮44；摆动臂42与摆动第一固定座41的铰接处设有摆动从动齿轮45，摆动主动齿轮44与摆动从动齿轮45啮合，第一摆动电机43驱动摆动臂42相对横移装置3进行摆动。在本实施例中，摆动主动齿轮44和摆动从动齿轮45都为锥形齿轮。
53.摆动第一固定座41设有铰接板411，摆动臂42靠近摆动第一固定座41的一端设有第一摆动部421和第二摆动部422，铰接板411设置在第一摆动部421和第二摆动部422之间；在第一摆动部421与铰接板411之间设有第二推力轴承46，第一摆动部421和铰接板411都与第二推力轴承46抵接；第二摆动部422与铰接板411之间设有第三推力轴承47，第二摆动部422和铰接板411都与第三推力轴承47抵接。
54.所述摆动从动齿轮45固定在第一摆动部421上且与第二推力轴承46的一侧连接，铰接板411上表面延伸有第一连接轴412，第一连接轴412穿过第二推力轴承46与摆动从动齿轮45可转动连接；第二推力轴承46沿第一连接轴412的轴向方向承受第一摆动部421的载荷；铰接板411下表面延伸有第二连接轴413，第二连接轴413穿过第二推力轴承46穿设在第二摆动部422中。第三推力轴承47沿第二连接轴413的轴向方向承受铰接板的载荷。通过第一摆动电机43驱动摆动主动齿轮44转动，摆动主动齿轮44带动摆动从动齿轮45转动，摆动从动齿轮45转带动摆动臂42和第二推力轴承46的一侧转动，进而实现摆动臂42相对摆动第一固定座41摆动。
55.第二摆动装置5包括摆动第二固定座51和第二摆动电机52，摆动第二固定座51位
于摆动臂42上方；第二摆动电机52安装在摆动第二固定座51上；摆动臂42远离横移装置3的一端设有摆动臂连接孔423；第二摆动电机52的输出端穿过第一推力轴承53与摆动臂连接孔423连接，第一推力轴承53与摆动第二固定座51、摆动臂42抵接；第二摆动电机52驱动自身相对摆动臂42进行摆动，摆动的第二摆动电机52带动摆动第二固定座51上的夹取装置6移动。
56.由于摆动主动齿轮44和摆动从动齿轮45与啮合，摆动主动齿轮44对摆动从动齿轮45进行锁紧，当第二摆动电机52的输送端动作时，第二摆动电机52无法驱动摆动臂41旋转，同时通过设置第一推拉轴承实现摆动第二固定座51与摆动臂41之间的可转动连接，进而第二摆动电机52会驱动自身绕摆动臂连接孔423进行旋转，旋转的第二摆动电机52带动摆动第二固定座51同步转动第一摆动装置4驱动夹取装置6沿第一固定座与摆动臂42的铰接处为轴心进行摆动；第二摆动装置5驱动夹取装置6沿第二摆动装置5与摆动臂42的连接处为轴心进行摆动，夹取装置6绕z轴方向的活动范围大。在横向装置不动作的时候，第一摆动装置4和第二摆动装置5可分别驱动夹取装置6在纵向移动横向移动形成的水平面内作用摆动，夹取装置6的灵活性好。
57.参照图1、5-9所示，需要驱动夹取装置6沿x轴方向移动时，先通过横移装置3驱动第一摆动装置4沿y轴方向水平移动，同时第一摆动电机43驱动摆动臂42靠近夹取装置6的一端向自身水平移动的相反方向摆动，同时第二摆动电机52驱动摆动第二固定座51沿摆动臂42摆动的相反方向摆动，这样实现夹取装置6沿x轴方向水平移动。
58.夹取装置6包括旋转电机61和夹手62，旋转电机61固定在摆动第二固定座51上，旋转电机61的输出端与夹手62连接，旋转电机61带动夹手62绕第一方向的轴心周向旋转，第一方向与摆动臂42的长度方向平行设置。参照图10所示，第一方向为旋转电机61的输出端的轴向方向。夹手62通过旋转电机61驱动旋转，夹手62相对摆动臂42进行周向旋转，进而夹手62既能竖向夹持图书，也能横向夹持图书，又能斜向夹持图书；这样能对不同放置状态的图书进行夹持。适用范围广。
59.夹手62包括第一夹持件621和第二夹持件622，第一夹持件621与旋转电机61的输出端连接，第二夹持件622与第一夹持件621相对设置；第一夹持件621的顶部和第二夹持件622的顶部之间连接有调节装置63连接，调节装置63用于调节第一夹持件621和第二夹持件622之间的间距。通过调节装置63调节第一夹持件621与第二夹持件622的间距，实现夹手62对不同厚度的图书进行夹持。
60.在第一夹持件621、第二夹持件622与调节装置63之间形成容置空腔623，容置空腔623的两侧和底部具有开口；在第一夹持件621中和第二夹持件622中都设有容置槽624，在两容置槽624中分别设有第一输送装置64，两第一输送装置64相对设置在容置空腔623中。
61.在第一夹持件621和第二夹持件622之间还设有拨动装置65，拨动装置65位于调节装置63上方，拨动装置65包括拨动电机651、拨动支座652和拨动件653，拨动电机651安装在第一夹持件621的一侧，拨动电机651的输出端与拨动支座652连接，拨动支座652向第二夹持件622延伸设置，拨动件653的一端与拨动支座652连接且与拨动支座652垂直设置，拨动电机651驱动拨动件653向容置空腔623摆动。拨动装置65和调节装置63都设置在夹手62的顶部，在容置空腔623的两侧和底部都具有开口，在面积较大的图书进行夹持时，大面积图
书的两侧能通过开口伸出到夹手62外，大面积图书的底部能通过开口伸出到夹手62外，夹手62能对不同面积的图书进行夹持，实用性好。
62.拨动装置65和两第一输送装置64用于带动图书进入到容置空腔623中，参照图14-17所示；图书90放置在书架91上，取出书架91中的图书90时，拨动电机651驱动拨动件653向下摆动，拨动件653与图书90顶部的一侧接触并带动图书90向容置空腔623靠近，由于书架91对图书90进行承托，进而图书90的顶部向容置空腔623请倾斜；然后拨动件653复位，通过两第一输送装置64沿f1方向带动图书91进入到容置空腔623，在图书91移动的过程中，书架91对图书90进行承托，拨动件653沿f2向下摆动对图书90顶部的另一侧接触，实现图书90在移动过程中，从倾斜状态向竖直状态修正；然后调节装置驱动第二夹持件向第一夹持件靠近，将容置空腔623中的图纸夹持。对夹取装置6夹持的图书进行摆放时，通过横移装置3、第一摆动装置4和第二摆动装置5驱动夹取装置6沿x轴方向移动，将夹取装置6移动到书架91上时，两第一输送装置64沿f1的相反方向带动图书91远离容置空腔623，实现图书90从夹取装置6移动到书架91上。
63.在本实施例中，在第一夹持件621的容置槽624的上方和下方都设有第一夹片625，在第二夹持件622的容置槽624的上方和下方都设有第二夹片626，第一夹片625和第二夹片626远离拨动电机651设置，第一夹片625与第二夹片626相对设置且向靠近容置空腔623方向弯折设置。摆放图书时，需要将待摆放图纸放置在书架中两图书之间的间隙中，通过设置向容置空腔623方向弯折设置第一夹片625和第二夹片626，第一夹片625和第二夹片626之间的局间距小于第一夹持件621与第二夹持件622之间的间距，第一夹片625和第二夹片626容易伸入到书架中两图书之间的间隙中，然后通过第一夹持件621与第二夹持件622撑大书架中两图书之间的间隙；这样方便将夹手62中待摆放的图纸输出到书架中两图书之间的间隙中。
64.所述拨动支座652包括的拨动第一支撑件6521和的拨动第二支撑件6522，拨动第一支撑件6521与拨动第一支撑件6521与拨动电机651的输出端相连，拨动第一支撑件6521的一端远离调节装置63向上延伸；拨动第二支撑件6522与拨动第一支撑件6521垂直设置且与拨动第一支撑件6521的顶端延伸。通过拨动第一支撑件6521的一端远离调节向上延伸，提升拨动第一支撑件6521顶端的高度，进而与拨动第二支撑件6522连接的拨动件653的高度，实现拨动件653对调节装置63进行避让。
65.所述拨动件653包括第一拨动连接件6531、第二拨动连接件6532和第三拨动连接件6533，第一拨动连接件6531与拨动第二支撑件6522连接，第二拨动连接件6532远离拨动第二支撑件6522设置且位于第一拨动连接件6531上方，第三拨动件653倾斜设置且与第一拨动连接件6531和第二拨动连接件6532连接；在第二拨动连接件6532上设有橡胶块6534。第三拨动连接件6533用于拨出图书，通过设置水平高度高于第一拨动连接件6531的第三拨动连接件6533，便于与图书的顶部配合将图书拨出。通过设置橡胶块6534增大拨动件653与图书之间的摩擦力，同时避免拨动件653损坏图书。
66.所述调节装置63包括调节固定座631、调节滑动座632和调节电机633，调节固定座631包括调节第一连接部6311、调节第二连接部6312和调节连接件6313，调节连接件6313连接调节第一连接部6311和调节第二连接部6312，调节电机633安装在调节第一连接部6311上，调节第二连接部6312与第一夹持件621固定连接；在本实施例中，调节第二连接部6312
与第一夹持件621一体成型。所述调节滑动座632设置在调节第一连接部6311和调节第二连接部6312之间且位于调节连接件6313的一侧，调节滑动座632与第二夹持件622连接。
67.在调节滑动座632中设有调节螺纹孔（图中未示出）；调节电机633的输出端连接有调节丝杆634，调节丝杆634穿过调节滑动座632的调节螺纹孔与调节第二连接部6312可转动连接；在调节连接件6313的一侧设有调节滑槽635，调节滑动座632靠近调节滑槽635的一端延伸有调节滑块636，调节滑块636滑动设置在调节滑槽635中。通过调节滑槽635与调节滑块636配合限制调节滑动座632沿调节丝杆634的周向旋转，这样当调节丝杆634转动时会带动调节滑动座632沿调节丝杆634的轴向方向移动，移动的调节滑动座632带动第二夹持件622靠近或远离第一持件，实现第一夹持件621和第二夹持件622之间的间距的调节。
68.所述第一输送装置64包括滚筒电机641、从动滚筒642和第一输送带643，滚筒电机641可转动的设置在容置槽624的一端，从动滚筒642可转动设置在容置槽624的另一端，第一输送带643套设在滚筒电机641和从动滚筒642上，滚筒电机641驱动第一输送带643转动。通过滚筒电机641驱动第一输送带643转动，两第一输送带643与对图书的侧面接触，实现对图书的传输。
69.升降装置2包括升降支架21、升降电机22、升降导向轴23和升降滑动座24，升降支架21的一端与底盘1连接，升降电机22设置在升降支架21的另一端；升降电机22连接有升降丝杆25，所述升降导向轴23设有两个，两升降导向轴23关于升降丝杆25对称设置，升降滑动座24穿设在升降丝杆25和两升降导向轴23上，升降电机22驱动升降滑动座24移动；所述横移装置3与升降滑动座24连接。通过升降导向轴23对升降滑动座24沿升降丝杆25的周向旋转进行限位，升降丝杆25旋转带动升降滑动座24沿升降丝杆25的轴向方向移动，结构简单，通过升降滑动座24带动横移装置3同步移动。
70.横移装置3包括包括横移支架31、横移电机32和横移滑动座33；所述横移支架31固定在升降滑动座24上，横移电机32设置在横移支架31上，横移电机32连接有横移丝杆34，横移滑动座33穿设在横移丝杆34上；在横移支架31上还设有横移导轨35，横移滑动座33连接有横移滑块（图中未示出），横移滑块滑动设置在横移导轨35上；横移电机32驱动横移滑动座33移动，所述第一摆动装置4与横移滑动座33连接。通过横移导轨35对横移滑动座33沿横移丝杆34的周向旋转进行限位，横移丝杆34旋转带动横移滑动座33沿横移丝杆34的轴向方向移动，结构简单，通过横移滑动座33带动第一摆动装置4同步移动。
71.行走装置7设置在底盘1上，行走装置7用于驱动底盘1移动。通过行走装置7驱动自动取放图书机器人移动。行走装置7为现有技术，在此不作累述。
72.自动取放图书机器人的工作方法，包括以下步骤：s1、升降装置2驱动夹取装置6沿z轴方向移动，使夹取装置6与待取出图书的高度相同s2、横移装置3、第一摆动装置4和第二摆动装置5共同驱动夹取装置6沿y轴和x轴移动，使夹取装置6的与待取出图书的水平位置对应，且夹取装置6的拨动件移动到待取出图书一侧上方。
73.s3、调节装置驱动第二夹持件远离第一夹持件。
74.s4、拨动电机驱动拨动件623向靠近容置空腔623方向摆动，拨动件623下压拨出图书，图书向容置空腔623倾斜；调节装置驱动第二夹持件靠近第一夹持件，两第一输送装置
与图书的侧面接触，两第一输送装置与图书之间的摩擦力对图书进行夹持。
75.s5、拨动电机驱动动件623向远离容置空腔623方向摆动复位。
76.s6、两第一输送装置的滚轴电机641正向转动对图书进行输送，同时拨动件623向靠近容置空腔623方向摆动对图书的另一侧下压，图书在移动的过程中图书顶部绕图书底部与书架的接触点向远离容置空腔方向摆动，在拨动件623的压力和两第一输送装置64的输送的共同作用下图书从倾斜状态向竖直状态修正，减少图书的倾斜度；当图书完全进入到容置空腔623后，进行s7。
77.s7、升降装置沿z轴方向驱动夹取装置移动，使夹取装置与图书的待摆放位置高度相同。
78.s8、横移装置、第一摆动装置和第二摆动装置共同驱动夹取装置沿y轴和x轴移动，使夹取装置的与图书待摆放位置的水平对应且向图书待摆放位置靠近。
79.s9、第一夹片625与第二夹片626伸入到书架中图书待摆放位置两侧的图书之间，第一夹片625与第二夹片626撑大书架中两图书之间的间隙。
80.s10、两第一输送装置的滚轴电机641反向转动对图书进行输送，将图书输送到图书待摆放位置中。

技术特征：

1.一种自动取放图书机器人，包括升降装置和横移装置，横移装置与升降装置连接，其特征在于：还包括第一摆动装置、第二摆动装置和夹取装置，第一摆动装置的一端与横移装置连接，第二摆动装置的另一端与第二摆动装置连接，夹取装置安装在第二摆动装置上；第一摆动装置驱动第二摆动装置和夹取装置沿横移装置的长度方向同步摆动；第二摆动装置驱动夹取装置沿横移装置的长度方向相对第一摆动装置进行摆动；第一摆动装置包括摆动第一固定座和摆动臂；摆动第一固定座与横移装置的活动端连接，摆动臂的一端与摆动第一固定座铰接；在摆动第一固定座上设有第一摆动电机，第一摆动电机的输出端连接有摆动主动齿轮；摆动臂与摆动第一固定座的铰接处设有摆动从动齿轮，摆动主动齿轮与摆动从动齿轮啮合，第一摆动电机驱动摆动臂相对横移装置进行摆动；第二摆动装置包括摆动第二固定座和第二摆动电机，摆动第二固定座位于摆动臂上方；第二摆动电机安装在摆动第二固定座上，第二摆动电机的输出端与摆动臂远离横移装置的一端相连，在第二摆动电机的输出端上穿设有第一推力轴承，第一推力轴承设置在摆动第二固定座和摆动臂之间且与摆动第二固定座、摆动臂抵接；第二摆动电机驱动自身相对摆动臂进行摆动，摆动的第二摆动电机带动摆动第二固定座上的夹取装置移动；夹取装置包括旋转电机和夹手，旋转电机固定在摆动第二固定座上，旋转电机的输出端与夹手连接，旋转电机带动夹手绕第一方向的轴心周向旋转，第一方向与摆动臂的长度方向平行设置；夹手包括第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与旋转电机的输出端连接，第二夹持件与第一夹持件相对设置；第一夹持件的顶部和第二夹持件的顶部之间连接有调节装置连接，调节装置用于调节第一夹持件和第二夹持件之间的间距；在第一夹持件、第二夹持件与调节装置之间形成容置空腔，容置空腔的两侧和底部具有开口；在第一夹持件和第二夹持件都设有第一输送装置，两第一输送装置相对设置在容置空腔中；在第一夹持件和第二夹持件之间还设有拨动装置，拨动装置位于调节装置上方，拨动装置包括拨动电机、拨动支座和拨动件，拨动电机安装在第一夹持件的一侧，拨动电机的输出端与拨动支座连接，拨动支座向第二夹持件延伸设置，拨动件的一端与拨动支座连接且与拨动支座垂直设置，拨动电机驱动拨动件向容置空腔摆动；所述拨动支座包括的拨动第一支撑件和的拨动第二支撑件，拨动第一支撑件与拨动第一支撑件与拨动电机的输出端相连，拨动第一支撑件的一端远离调节装置向上延伸；拨动第二支撑件与拨动第一支撑件垂直设置且与拨动第一支撑件的顶端延伸；所述拨动件包括第一拨动连接件、第二拨动连接件和第三拨动连接件，第一拨动连接件与拨动第二支撑件连接，第二拨动连接件远离拨动第二支撑件设置且位于第一拨动连接件上方，第三拨动件倾斜设置且与第一拨动连接件和第二拨动连接件连接；在第二拨动连接件上设有橡胶块。2.根据权利要求1所述的一种自动取放图书机器人，其特征在于：所述调节装置包括调节固定座、调节滑动座和调节电机，调节固定座包括调节第一连接部、调节第二连接部和调节连接件，调节连接件连接调节第一连接部和调节第二连接部，调节电机安装在调节第一连接部上，调节第二连接部与第一夹持件固定连接；所述调节滑动座设置在调节第一连接部和调节第二连接部之间且位于调节连接件的一侧，调节滑动座与第二夹持件连接；在调节滑动座中设有调节螺纹孔；调节电机的输出端连接有调节丝杆，调节丝杆穿过
调节滑动座的调节螺纹孔与调节第二连接部可转动连接；在调节连接件的一侧设有调节滑槽，调节滑动座靠近调节滑槽的一端延伸有调节滑块，调节滑块滑动设置在调节滑槽中。3.根据权利要求1所述的一种自动取放图书机器人，其特征在于：在第一夹持件中和第二夹持件中都设有容置槽，所述第一输送装置分别设置在两容置槽中，在第一夹持件的容置槽的上方和下方都设有第一夹片，在第二夹持件的容置槽的上方和下方都设有第二夹片，第一夹片和第二夹片远离拨动电机设置，第一夹片与第二夹片相对设置且向靠近容置空腔方向弯折设置。4.根据权利要求3所述的一种自动取放图书机器人，其特征在于：所述第一输送装置包括滚筒电机、从动滚筒和第一输送带，滚筒电机可转动的设置在容置槽的一端，从动滚筒可转动设置在容置槽的另一端，第一输送带套设在滚筒电机和从动滚筒上，滚筒电机驱动第一输送带转动。5.根据权利要求1所述的一种自动取放图书机器人，其特征在于：摆动第一固定座设有铰接板，摆动臂靠近摆动第一固定座的一端设有第一摆动部和第二摆动部，铰接板设置在第一摆动部和第二摆动部之间；在第一摆动部与铰接板之间设有第二推力轴承，第一摆动部和铰接板都与第二推力轴承抵接；第二摆动部与铰接板之间设有第三推力轴承，第二摆动部和铰接板都与第三推力轴承抵接；所述摆动从动齿轮固定在第一摆动部上且与第二推力轴承的一侧连接，铰接板上表面延伸有第一连接轴，第一连接轴穿过第二推力轴承与摆动从动齿轮可转动连接；铰接板下表面延伸有第二连接轴，第二连接轴穿过第二推力轴承穿设在第二摆动部中。6.根据权利要求1所述的一种自动取放图书机器人，其特征在于：所述升降装置安装在底盘上，升降装置包括升降支架、升降电机、升降导向轴和升降滑动座，升降支架的一端与底盘连接，升降电机设置在升降支架的另一端；升降电机连接有升降丝杆，所述升降导向轴设有两个，两升降导向轴关于升降丝杆对称设置，升降滑动座穿设在升降丝杆和两升降导向轴上，升降电机驱动升降滑动座移动；所述横移装置与升降滑动座连接。7.根据权利要求8所述的一种自动取放图书机器人，其特征在于：横移装置包括包括横移支架、横移电机和横移滑动座；所述横移支架固定在升降滑动座上，横移电机设置在横移支架上，横移电机连接有横移丝杆，横移滑动座穿设在横移丝杠上；在横移支架上还设有横移导轨，横移滑动座连接有横移滑块，横移滑块滑动设置在横移导轨上；横移电机驱动横移滑动座移动，所述第一摆动装置与横移滑动座连接。8.根据权利要求1所述的一种自动取放图书机器人，其特征在于：在底盘上设有行走装置，行走装置用于驱动底盘移动。

技术总结

本发明提供一种自动取放图书机器人，包括升降装置、横移装置、第一摆动装置、第二摆动装置和夹取装置，升降装置驱动夹取装置沿Z轴方向移动，横移装置驱动夹取装置沿Y轴方向移动，横移装置、第一摆动装置、第二摆动装置共同驱动夹取装置沿X轴方向移动，夹取装置包括可周向旋转的夹手；夹手能与不同放置状态的图书配合；在夹手上还设有调节夹手间距的调节装置；实现夹手与不同厚度的图书配合；在夹手上还设有拨动装置，拨动装置用于将图书拨入到夹手的容置空腔；然后同时第一输送装置正向转动对图书进行传输，实现图书完全进入到容置空腔；摆动图书时第一输送装置反向转动将图书输送到容置空腔外。容置空腔外。容置空腔外。