基本信息
- 項目名稱：
- 智能圖書管理機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 學(xué)校圖書館每天都有上萬本圖書借出和歸還，這對圖書館的管理人員來說無疑是一個很大的負擔(dān)，他們每天都要先對圖書進行整理分類，然后再把圖書送到相應(yīng)的書架上，全手工操作,不僅工作量大，而且效率較低。針對這種現(xiàn)狀, 我們設(shè)計了“智能圖書管理機器人”來代替人力，讓機器人來對圖書進行識別分類，再把分類好的圖書送到相應(yīng)的書架上，以達到減少人力、降低工作強度、提高工作效率的目的。
- 詳細介紹：
- 本作品可以根據(jù)情況進行兩種模式設(shè)置，第一種模式為純粹的“識別分類”模式，第二種模式為“識別分類+運送”模式。因此，可適用于工作要求基本相同的場所，例如，檔案館、超市、工廠等。機器人由于工作效率高、出錯率低、可以代替人工勞動等特點，所以能為適用場所提高工作效率、節(jié)省成本。因此，具有很好的推廣前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 1、作品設(shè)計、發(fā)明的目的 學(xué)校圖書館每天都有上萬本圖書借出和歸還，這對圖書館的管理人員來說無疑是一個很大的負擔(dān)，他們每天都要先對圖書進行整理分類，然后再把圖書送到相應(yīng)的書架上，全手工操作,不僅工作量大，而且效率較低。針對這種現(xiàn)狀, 我們設(shè)計了“智能圖書管理機器人”來代替人力，讓機器人來對圖書進行識別分類，再把分類好的圖書送到相應(yīng)的書架上，以達到減少人力、降低工作強度、提高工作效率的目的。 2、基本思路 首先由圖書識別器對圖書進行掃描，將獲得到的圖書信息和計算機數(shù)據(jù)庫匹配，計算機將位置信息返回給“機器人”，然后“機器人”根據(jù)位置信息通過定位系統(tǒng)自動找到相應(yīng)的書架，最后“機器人”把書放到相應(yīng)的書架上。 3、作品的創(chuàng)新點 1）實現(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)，實現(xiàn)精確定位。 4、作品的技術(shù)關(guān)鍵 1) 圖書識別技術(shù)；2) 數(shù)據(jù)庫信息匹配；3) 仿生學(xué)超聲波技術(shù)，實現(xiàn)室內(nèi)精確定位；4) 上位機管理與無線通信。 5、作品的技術(shù)指標 1) 圖書識別器通信接口：RS232 2) 超聲波定位模塊電壓、工作頻率：DC5V、40KHZ 3) 無線通訊距離、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、先進性
- 作品的科學(xué)性先進性 1) 采用圖像識別技術(shù)，自動識別條形碼，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別精度,并借助SQL2008強大的數(shù)據(jù)庫管理功能，結(jié)合Microsoft visual C++ 6.0對ODBC(Open DataBase Connectivity)的支持，在VC6.0環(huán)境下編寫上位機實現(xiàn)了對大量圖書信息更高效更快捷的管理。其技術(shù)性進步是將機械、電子、計算機技術(shù)、無線通信技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)了對圖書的智能化管理。 2) 運用超聲波與電磁無線通信相結(jié)合，實現(xiàn)了室內(nèi)精確定位，分析如下：定位發(fā)射節(jié)點在接收到定位命令后啟動無線發(fā)射模塊給兩個定位接收節(jié)點發(fā)送啟動計時信號同時啟動超聲波發(fā)射模塊發(fā)送超聲波信號，定位接收節(jié)點在接收到啟動定時信號時開始計時，當(dāng)超聲波信號到達時停止計時，再由定位接收節(jié)點通過無線模塊返回計時信息給定位發(fā)射節(jié)點。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年11月本項目得到我?！皺C器人設(shè)計和智能控制創(chuàng)新實驗基地”的重點扶持；2011年4月14日本作品獲得我?！疤魬?zhàn)杯”組委會專家委員的一致認可，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
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)授權(quán)方式
作品可展示的形式
- 實物、現(xiàn)場演示、圖片、錄像、樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 1、作品的技術(shù)特點和優(yōu)勢 1）根據(jù)條形碼信息在現(xiàn)有的圖書數(shù)據(jù)庫中插入位置代碼鍵值，優(yōu)勢在于因不用再重新建立數(shù)據(jù)庫而節(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)情況進行兩種模式設(shè)置，第一種模式為純粹的“識別分類”模式，第二種模式為“識別分類+運送”模式。因此，可適用于工作要求基本相同的場所，例如，檔案館、超市、工廠等。機器人由于工作效率高、出錯率低、可以代替人工勞動等特點，所以能為適用場所提高工作效率、節(jié)省成本。因此，具有很好的推廣前景。
同類課題研究水平概述
- 在國外，西班牙卡斯捷羅大學(xué)機器人智能實驗室研制成一種移動式機器人圖書館員實驗樣品。研究小組負責(zé)人恩格爾?波比 利 教授設(shè)想，圖書館是引入機器人最理想的地方，可以展示出機器人的效率，這個名為 UJI 聯(lián)機機器人是一個具有 3 個輪子的操作器，裝備有攝像機和傳感器，還擁有帶有 7 個關(guān)節(jié)和 2 個手指的“手”，用手指可以抓東西。頭部識別系統(tǒng)在聽到讀者關(guān)于書籍的詢問要求之后，會將讀者的要求發(fā)送到數(shù)據(jù)庫，再從那里獲得關(guān)于所需書籍所處最近位置的信息。然后 UJI 聯(lián)機機器人會行駛到書架旁邊，同時利用紅外線和激光系統(tǒng)導(dǎo)航，對 4 米 范圍內(nèi)的全部書籍進行掃描，隨后找到讀者需要的書籍。目前，機器人圖書館員實驗不僅在西班牙，而且還在日本和美國進行。研制者希望，再經(jīng)過幾年時間能讓機器人圖書館員進入大型圖書館或藏書庫。 在國內(nèi)，北京發(fā)明協(xié)會的課題組成員研究出一款機器人，用于亂架圖書的整理。簡化圖書館工作人員的管理，便于人們自由借閱，此款機器人利用循線技術(shù)和全向輪控制行走路線，利用條形碼閱讀器配合升降架讀取數(shù)據(jù)，判定出亂架圖書位置，并利用程序設(shè)定出圖書館管理員最佳整理圖書路線。 雖然以上兩款機器人也都是用于圖書館，但和“智能圖書管理機器人”相比，實現(xiàn)的功能不同，用到的技術(shù)也不相同。因此，相比之下，“智能圖書管理機器人”在對圖書進行識別分類和擺放圖書這方面更具優(yōu)勢。
