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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 智能圖書(shū)管理機(jī)器人
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 學(xué)校圖書(shū)館每天都有上萬(wàn)本圖書(shū)借出和歸還，這對(duì)圖書(shū)館的管理人員來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)很大的負(fù)擔(dān)，他們每天都要先對(duì)圖書(shū)進(jìn)行整理分類(lèi)，然后再把圖書(shū)送到相應(yīng)的書(shū)架上，全手工操作,不僅工作量大，而且效率較低。針對(duì)這種現(xiàn)狀, 我們?cè)O(shè)計(jì)了“智能圖書(shū)管理機(jī)器人”來(lái)代替人力，讓機(jī)器人來(lái)對(duì)圖書(shū)進(jìn)行識(shí)別分類(lèi)，再把分類(lèi)好的圖書(shū)送到相應(yīng)的書(shū)架上，以達(dá)到減少人力、降低工作強(qiáng)度、提高工作效率的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品可以根據(jù)情況進(jìn)行兩種模式設(shè)置，第一種模式為純粹的“識(shí)別分類(lèi)”模式，第二種模式為“識(shí)別分類(lèi)+運(yùn)送”模式。因此，可適用于工作要求基本相同的場(chǎng)所，例如，檔案館、超市、工廠(chǎng)等。機(jī)器人由于工作效率高、出錯(cuò)率低、可以代替人工勞動(dòng)等特點(diǎn)，所以能為適用場(chǎng)所提高工作效率、節(jié)省成本。因此，具有很好的推廣前景。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1、作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的 學(xué)校圖書(shū)館每天都有上萬(wàn)本圖書(shū)借出和歸還，這對(duì)圖書(shū)館的管理人員來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)很大的負(fù)擔(dān)，他們每天都要先對(duì)圖書(shū)進(jìn)行整理分類(lèi)，然后再把圖書(shū)送到相應(yīng)的書(shū)架上，全手工操作,不僅工作量大，而且效率較低。針對(duì)這種現(xiàn)狀, 我們?cè)O(shè)計(jì)了“智能圖書(shū)管理機(jī)器人”來(lái)代替人力，讓機(jī)器人來(lái)對(duì)圖書(shū)進(jìn)行識(shí)別分類(lèi)，再把分類(lèi)好的圖書(shū)送到相應(yīng)的書(shū)架上，以達(dá)到減少人力、降低工作強(qiáng)度、提高工作效率的目的。 2、基本思路 首先由圖書(shū)識(shí)別器對(duì)圖書(shū)進(jìn)行掃描，將獲得到的圖書(shū)信息和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)匹配，計(jì)算機(jī)將位置信息返回給“機(jī)器人”，然后“機(jī)器人”根據(jù)位置信息通過(guò)定位系統(tǒng)自動(dòng)找到相應(yīng)的書(shū)架，最后“機(jī)器人”把書(shū)放到相應(yīng)的書(shū)架上。 3、作品的創(chuàng)新點(diǎn) 1）實(shí)現(xiàn)智能化管理，在一定程度上取代人力，節(jié)約成本，提高效率；2）采用仿生學(xué)超聲波定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確定位。 4、作品的技術(shù)關(guān)鍵 1) 圖書(shū)識(shí)別技術(shù)；2) 數(shù)據(jù)庫(kù)信息匹配；3) 仿生學(xué)超聲波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)精確定位；4) 上位機(jī)管理與無(wú)線(xiàn)通信。 5、作品的技術(shù)指標(biāo) 1) 圖書(shū)識(shí)別器通信接口：RS232 2) 超聲波定位模塊電壓、工作頻率：DC5V、40KHZ 3) 無(wú)線(xiàn)通訊距離、波特率：<300 m、9600 bit/s 4) 整套系統(tǒng)工作電壓：DC5V和DC12V 5) 模數(shù)轉(zhuǎn)換精度：10位 6) 仿生學(xué)超聲波定位系統(tǒng)精度：3cm
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品的科學(xué)性先進(jìn)性 1) 采用圖像識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別條形碼，并直接與微控器串口通信，避免了USB接口硬件和軟件的復(fù)雜性，提高了工作效率與識(shí)別精度,并借助SQL2008強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，結(jié)合Microsoft visual C++ 6.0對(duì)ODBC(Open DataBase Connectivity)的支持，在VC6.0環(huán)境下編寫(xiě)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大量圖書(shū)信息更高效更快捷的管理。其技術(shù)性進(jìn)步是將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖書(shū)的智能化管理。 2) 運(yùn)用超聲波與電磁無(wú)線(xiàn)通信相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)精確定位，分析如下：定位發(fā)射節(jié)點(diǎn)在接收到定位命令后啟動(dòng)無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊給兩個(gè)定位接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送啟動(dòng)計(jì)時(shí)信號(hào)同時(shí)啟動(dòng)超聲波發(fā)射模塊發(fā)送超聲波信號(hào)，定位接收節(jié)點(diǎn)在接收到啟動(dòng)定時(shí)信號(hào)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)超聲波信號(hào)到達(dá)時(shí)停止計(jì)時(shí)，再由定位接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊返回計(jì)時(shí)信息給定位發(fā)射節(jié)點(diǎn)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年11月本項(xiàng)目得到我?！皺C(jī)器人設(shè)計(jì)和智能控制創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地”的重點(diǎn)扶持；2011年4月14日本作品獲得我校“挑戰(zhàn)杯”組委會(huì)專(zhuān)家委員的一致認(rèn)可，并獲得代表我校參加省“挑戰(zhàn)杯”決賽的資格。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)授權(quán)方式
作品可展示的形式
- 實(shí)物、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像、樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1、作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) 1）根據(jù)條形碼信息在現(xiàn)有的圖書(shū)數(shù)據(jù)庫(kù)中插入位置代碼鍵值，優(yōu)勢(shì)在于因不用再重新建立數(shù)據(jù)庫(kù)而節(jié)省人力和成本；2）采用仿生學(xué)超聲波技術(shù)，優(yōu)勢(shì)在于相比傳統(tǒng)定位更加精確。 2、作品的適應(yīng)范圍和推廣前景 本作品可以根據(jù)情況進(jìn)行兩種模式設(shè)置，第一種模式為純粹的“識(shí)別分類(lèi)”模式，第二種模式為“識(shí)別分類(lèi)+運(yùn)送”模式。因此，可適用于工作要求基本相同的場(chǎng)所，例如，檔案館、超市、工廠(chǎng)等。機(jī)器人由于工作效率高、出錯(cuò)率低、可以代替人工勞動(dòng)等特點(diǎn)，所以能為適用場(chǎng)所提高工作效率、節(jié)省成本。因此，具有很好的推廣前景。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 在國(guó)外，西班牙卡斯捷羅大學(xué)機(jī)器人智能實(shí)驗(yàn)室研制成一種移動(dòng)式機(jī)器人圖書(shū)館員實(shí)驗(yàn)樣品。研究小組負(fù)責(zé)人恩格爾?波比 利 教授設(shè)想，圖書(shū)館是引入機(jī)器人最理想的地方，可以展示出機(jī)器人的效率，這個(gè)名為 UJI 聯(lián)機(jī)機(jī)器人是一個(gè)具有 3 個(gè)輪子的操作器，裝備有攝像機(jī)和傳感器，還擁有帶有 7 個(gè)關(guān)節(jié)和 2 個(gè)手指的“手”，用手指可以抓東西。頭部識(shí)別系統(tǒng)在聽(tīng)到讀者關(guān)于書(shū)籍的詢(xún)問(wèn)要求之后，會(huì)將讀者的要求發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)，再?gòu)哪抢铽@得關(guān)于所需書(shū)籍所處最近位置的信息。然后 UJI 聯(lián)機(jī)機(jī)器人會(huì)行駛到書(shū)架旁邊，同時(shí)利用紅外線(xiàn)和激光系統(tǒng)導(dǎo)航，對(duì) 4 米 范圍內(nèi)的全部書(shū)籍進(jìn)行掃描，隨后找到讀者需要的書(shū)籍。目前，機(jī)器人圖書(shū)館員實(shí)驗(yàn)不僅在西班牙，而且還在日本和美國(guó)進(jìn)行。研制者希望，再經(jīng)過(guò)幾年時(shí)間能讓機(jī)器人圖書(shū)館員進(jìn)入大型圖書(shū)館或藏書(shū)庫(kù)。 在國(guó)內(nèi)，北京發(fā)明協(xié)會(huì)的課題組成員研究出一款機(jī)器人，用于亂架圖書(shū)的整理。簡(jiǎn)化圖書(shū)館工作人員的管理，便于人們自由借閱，此款機(jī)器人利用循線(xiàn)技術(shù)和全向輪控制行走路線(xiàn)，利用條形碼閱讀器配合升降架讀取數(shù)據(jù)，判定出亂架圖書(shū)位置，并利用程序設(shè)定出圖書(shū)館管理員最佳整理圖書(shū)路線(xiàn)。 雖然以上兩款機(jī)器人也都是用于圖書(shū)館，但和“智能圖書(shū)管理機(jī)器人”相比，實(shí)現(xiàn)的功能不同，用到的技術(shù)也不相同。因此，相比之下，“智能圖書(shū)管理機(jī)器人”在對(duì)圖書(shū)進(jìn)行識(shí)別分類(lèi)和擺放圖書(shū)這方面更具優(yōu)勢(shì)。
