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，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，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)自動找到相應的書架，最后“機器人”把書放到相應的書架上。 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) 仿生學超聲波定位系統(tǒng)精度：3cm
科學性、先進性
- 作品的科學性先進性 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月本項目得到我校“機器人設(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,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 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。
