GE-800-PV无人图书馆图书自动存取装置控制系统的设计(3)

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自动化管理图书馆的最好方式是用机器人来代替人工借书、还书、上架、下架、整理、清洁、查找等工作。现今图书馆机器人着重解决图书馆内图书流通自动化程度低的问题，将图书馆自动化程度从书籍管理自动化扩展到图书借阅自动化，实现整个流程的自动化，无人化。

自动控制系统是一个集团图书馆图书来访问设备关键的重要部分。运作的好或坏将直接影响性能的工作，即图书自动存取装置是否能按要求完成规定的图书存取任务和完成任务质量的好坏。

1.2 图书馆图书自动存取装置控制系统的研究现状

1.3 图书馆图书自动存取装置的关键技术源'自^751],论`文'网]www.751com.cn

图书管图书自动存取装置需要以移动式机器人为载体进行图书存取作用。自主导航是移动式机器人的关键技术。目前能够实现移动式机器人自主导航的方法有很多种，可用于图书管的室内自主导航方式主要地图模型导航和人工路标导航。

地图模型导航是将图书馆的电子地图预设在图书馆机器人的控制芯片内，机器人靠传感器确定自身的位置，然后按照预设行走路线寻找目标图书。采用这种导航方式，机器人在每次执行完任务后自动返回到起始位置，等待下一次任务。人工路标导航是利用传感器识别技术对人工设定的路标进行识别，从而确定机器人的行走路径。例如日本大阪市立大学图书馆的搬运机器人就采用人工路标进行导航。这种机器人可以识别埋设在图书馆地面上的金属导航线或路标。移动机器人按照导航线或路标进行循迹，实现自主导航。

1.4 本课题的研究内容

本课题在现今各种各样自动存取机器人研究的基础上，研究和设计了图书自动进入图书馆，自动访问控制系统的机器人。用于移动式机器人的控制方案采用工控机（IPC)与运动控制器的控制方式，其价格低，更新速度快。这种控制方案是通过运动控、制卡的运动控制来运行的。工控机可以有效的使用计算机系统的硬件和软件资源，扩展了运动控制卡的功能。另外，随着软件技术的升级和工控机价格的下降，工控机与运动控制卡的控制方式已经慢慢熟练，并逐步被应用于生产实践中。

（1）调研收集分析有关资料，进行控制系统总体方案设计；

（2）选择控制、关键性部件和其他控制系统所需要的硬件设计；

（3）对软件控制系统的有效设计和所必须的软件编程。

1.5 本章小结

本章研究了自动存取机器人的国内外现状和对现今人们生活所带来作用。对图书自动存取装置控制系统进行了分析和说明，在如今图书馆机器人研究基础上，提出了本课题研究内容。

第二章无人图书馆图书自动存取装置控制系统硬件设计

2.1 图书馆图书自动存取装置的设计要求

图书馆图书自动存取装置，即图书馆移动式图书自动存取机器人，属于自主移动式服务机器人。其任务是在无人干预的情况下自主完成图书的识别、搜索、搬运与存取。图2-1所示为闭架图书借阅图书馆的环境示意图。图书馆的阅览区与馆藏区分开。在图书借还处，读者可以与图书馆机器人进行交流，向图书馆机器人发出借书或还书命令。在无特殊情况下，图书的识别、搬运、存取均由图书馆机器人独立完成。