一种自助书籍借还装置由外部借还书柜台、小机械手、直角坐标机械手、传送装置、书架、书籍收集箱以及控制系统共同组成。书架上还设有书籍摆正装置、书籍推出装置和书籍压紧装置。书籍推出装置推出书架上所需要的书籍，直角坐标机械手、小机械手与传送装置配合使用，以实现书籍的借出过程，小机械手、书籍收集箱、传送装置配合使用，实现了书籍的还入过程。一种自助书籍借还装置采用机械手与控制系统配合，大大提高了取书过程的速度，节省了用户大量时间，也节省了人力物力，并且通过大库存自动存取，库存大，便捷快速的实现了自助借还书籍。
1.一种自助书籍借还装置，其特征在于包括：外部借还书柜台(1)、小机械手(6)、直角坐标机械手(7)、传送装置(8)、书架(4)、书籍收集箱(9)和控制系统，书架(4)上设有书籍摆正装置(10)、书籍推出装置(11)和书籍压紧装置(12)，书籍推出装置(11)推出书架(4)上所需要的书籍(5)，直角坐标机械手(7)、小机械手(6)与传送装置(8)配合使用，实现书籍(5)的借出过程以及反向归还过程，所述外部借还书柜台(1)安置在易于取书的外部空间，所述小机械手(6)、直角坐标机械手(7)、传送装置(8)、书架(4)、书籍收集箱(9)、扫码检测装置和控制系统均设置在一个大型图书管理库内，外部借还书柜台(1)上面设有信息输入装置(2)与取还书口(3)，信息输入装置(2)上面设有输入键盘与显示屏，外部借还书柜台(1)下部设有取还书口(3)，外部借还书柜台(1)内部的书籍(5)到达取还书口(3)处，控制系统控制取还书口(3)打开，实现取出书籍(5)，所述小机械手(6)安置在靠近外部借还书柜台(1)处，小机械手(6)安置位置需要保证在小机械手(6)通过运动取走传送装置(8)中的书籍(5)，并可以将书籍(5)放入外部借还书柜台(1)内部，传送装置(8)贯穿在整个书架(4)安放区，传送装置(8)一侧是书架(4)，所述书架(4)一侧设置存放书籍(5)，另一侧安置书籍推出装置(11)，两书架(4)之间存在空间大小可保证直角坐标机械手(7)进行多自由度运动到达极限位置后不发生干涉，直角坐标机械手(7)配合书籍推出装置可有效地实现书籍(5)的快速便捷的存取，所述用于将传送装置(8)上的书籍(5)送至外部借还书柜台(1)内部的小机械手(6)，包括小机械手固定台(13)、水平臂(14)、伸缩臂(15)、定位摄像头A(16)、托盘A(17)和竖直臂(43)，小机械手固定台(13)下端采用固定的方式固定在地面或固定装置上，上端设有圆台，竖直臂(43)下端设有圆台与之配合安装，小机械手固定台(13)与竖直臂(43)配合后内部安装有实现竖直臂(43)下端圆台转动的转动机构，竖直臂(43)在转动机构的作用下可以实现沿下端圆台轴线的转动，竖直臂(43)上端安装有水平臂(14)，竖直臂(43)与水平臂(14)保持垂直安装并保证工作时重心稳定，水平臂(14)为空心臂，伸缩臂(15)通过与水平臂(14)内部腔体配合安装在水平臂(14)中，伸缩臂(15)可以在水平臂(14)腔体中沿伸缩臂(15)与水平臂(14)共同的轴线伸缩滑动满足工作要求的距离，伸缩臂(15)前端设有托盘支撑架B(44)，与之配合的托盘A(17)通过铰链C(45)与托盘支撑架B(44)连接，托盘A(17)可以沿铰链C(45)中心回转运动，托盘A(17)前端设有开口并可从开口处倒出书籍(5)，伸缩臂(15)前端安装有定位摄像头A(16)，控制系统通过借还书的信息、RFID读写器以及定位摄像头A(16)定位捕捉书籍(5)的位置。
2.根据权利要求1所述的自助书籍借还装置，其特征在于：所述传送装置(8)包括传送带(20)、滚筒(18)和固定架(19)，传送装置(8)两端设有固定架(19)，滚筒(18)安置在固定架(19)上，滚筒(18)可以在固定架(19)上自由转动，两端滚筒(18)上安装传送带(20)，滚筒(18)的转动带动传送带(20)滑动，书籍(5)可以随着传送带(20)滑动随着传送带(20)运动，传送装置(8)前端设有书籍收集箱(9)。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的自助书籍借还装置，其特征在于：所述可将书架(4)上的书籍(5)抓取送至传送装置(8)的直角坐标机械手(7)，可以实现X、Y、Z三个方向的滑动，到达书架(4)上各个位置，并且直角坐标机械手(7)可以实现Z轴线方向回转，以实现书籍推出装置(11)推出书籍(5)时接住书籍(5)，所述直角坐标机械手(7)由X、Y、Z三个方向的滑动机构与Z轴线方向回转机构组成。
4.根据权利要求3所述的自助书籍借还装置，其特征在于：所述X方向滑动机构由X向直线导轨(33)、丝杠A(30)、步进电机D(34)与X向滑动台(28)组成，X向直线导轨(33)通过固定的方式安置在地面或者固定装置上，X向直线导轨(33)安置位置处于两个书架(4)之间，保证直角坐标机械手(7)在经过运动后能够方便快捷的接住两侧书架(4)上书籍推出装置(11)推出的书籍(5)，X向直线导轨(33)中心位置安装有丝杠A(30)，侧边安装有步进电机D(34)，侧边内部有传动机构，X向滑动台(28)下部设有丝杠A(30)配合机构，X向滑动台(28)与丝杠A(30)通过滚珠丝杠副安装在一起，并且通过槽配合安装在X向直线导轨(33)上，步进电机D(34)转动带动丝杠A(30)转动，X向滑动台(28)在X向直线导轨(33)滑动，所述Y方向滑动机构由Y向滑动臂(23)、托盘B(35)、步进电机B(26)、定位摄像头B(27)与齿轮(36)组成，Y向滑动臂(23)通过槽配合安装在Z向滑动台(25)水平侧上，Y向滑动臂(23)上设有齿条(24)，通过安装在Z向滑动台(25)上的步进电机B(26)与齿轮(36)组合带动齿条(24)可以左右滑动，Y向滑动臂(23)前端设有托盘支撑架A(31)，与之配合的托盘B(35)通过铰链A(32)与托盘支撑架A(31)连接，托盘B(35)可以沿铰链C(45)中心回转运动，托盘B(35)前端设有开口，上端截面如字母“U”形，托盘B(35)可以随着倾斜从开口处倒出书籍(5)，Y向滑动臂(23)前端安装有定位摄像头B(27)，通过控制系统控制使托盘B(35)到达相应位置，等待书籍(5)滑至托盘B(35)内，所述Z轴线方向回转机构通过安装在X向滑动台(28)上的步进电机C(29)带动位于X向滑动台(28)内部的转动机构运动。
5.根据权利要求3所述的自助书籍借还装置，其特征在于：所述Z方向滑动机构由Z向直线导轨(21)、Z向滑动台(25)、步进电机A(22)与丝杠B(37)组成，X向滑动台(28)上端设有圆台，Z向直线导轨(21)下端设有圆台与X向滑动台(28)上端圆台配合安装，保证两圆台在同一轴线上，Z向直线导轨(21)安装后呈Z方向，与X向直线导轨(33)呈垂直状，Z向直线导轨(21)中心位置安装有丝杠B(37)，上侧安装有步进电机A(22)，上侧内部有传动机构，Z向滑动台(25)内部设有丝杠B(37)配合机构，Z向滑动台(25)与丝杠B(37)通过滚珠丝杠副安装在一起，并且Z向滑动台(25)竖直侧通过槽配合安装在Z向直线导轨(21)上，步进电机A(22)转动带动丝杠B(37)转动，Z向滑动台(25)在Z向直线导轨(21)滑动。
6.根据权利要求4-5任意一项所述的自助书籍借还装置，其特征在于：所述书架(4)的每一排上均设有书籍摆正装置(10)、书籍推出装置(11)和书籍压紧装置(12)，书籍推出装置(11)由RFID读写器(38)、推出装置主体(39)与推杆(40)组成，推出装置主体(39)通过槽配合安装在书架(4)背侧导向凸台(42)上，推出装置主体(39)可以随着控制系统的控制在导向凸台(42)滑动，推杆(40)安装在推出装置主体(39)中，推杆(40)可以在推出装置主体(39)中滑动伸缩，推出装置主体(39)上设有RFID读写器(38)，每一本书籍(5)都设有RFID标签，记录各自书籍的相关信息，书籍摆正装置(10)通过铰链B(41)固定在书架两侧，可以沿铰链B(41)中心轴线回转，将书籍推出装置(11)推书时带出的书籍(5)进行摆正，所述书籍压紧装置(12)也安装在书架(4)背侧导向凸台(42)上，通过控制系统控制左右滑动，来实现书籍(5)的压紧。
一种自助书籍借还装置
技术领域
[0001] 本发明涉及书籍管理领域，尤其涉及一种自助书籍借还装置。
背景技术
[0002] 现在大多图书馆借阅书籍需要进入图书馆搜索图书所在位置，然后到相关位置取出书籍，再到借阅处登记借阅，取书过程繁琐，取书过程还需要人工找书耽误了用户大量的时间，并且很多时候也因为图书放置混乱而不能找到书籍的情况，大大增加了借书的操作复杂度，降低了工作效率。
[0003] 申请公告号为CN200910190292发明专利公开自助式借还书机，包括箱体、图书陈列书架、自助操作机、电控装置、还书箱机构、取书机构；多机构配合实现了取书过程，该自助式借还书机不能实现大库存快速存取书籍，并且这种定位方式结合机械手工作，并不能很好的取出图书。
发明内容
[0004] 针对上述现有技术的不足，本发明提出一种新的自助书籍借还装置，可以方便高效的实现图书的借书、还书流程，节约大量人力、物力、财力，提供了工作效率。
[0005] 本发明采取的技术方案为：
[0006] 一种自助书籍借还装置，包括：外部借还书柜台1、小机械手6、直角坐标机械手7、传送装置8、书架4、书籍收集箱9和控制系统共同，书架4上设有书籍摆正装置10、书籍推出装置11和书籍压紧装置12，书籍推出装置11推出书架4上所需要的书籍5，直角坐标机械手7、小机械手6与传送装置8配合使用，实现书籍5的借出过程以及反向归还过程。所述外部借还书柜台1安置在易于取书的外部空间，内部是一个大型图书管理库，所述小机械手6、直角坐标机械手7、传送装置8、书架4、书籍收集箱9、扫码检测装置和控制系统均设置在大型图书管理库内，外部借还书柜台1上面设有信息输入装置2与取还书口3，信息输入装置2上面设有输入键盘与显示屏，外部借还书柜台1下部设有取还书口3，外部借还书柜台1内部的书籍5到达取还书口3处，控制系统控制取还书口3打开，实现取出书籍5。所述小机械手6安置在靠近外部借还书柜台1处，小机械手6安置位置需要保证在小机械手6通过运动取走传送装置8中的书籍5，并可以将书籍5放入外部借还书柜台1内部，传送装置8贯穿在整个书架4安放区，传送装置8一侧是书架4，所述书架4一侧设置存放书籍5，另一侧安置书籍推出装置
11，两书架4之间存在空间大小可保证直角坐标机械手7进行多自由度运动到达极限位置后不发生干涉，直角坐标机械手7配合书籍推出装置可有效地实现书籍5的快速便捷的存取。
所述用于将传送装置8上的书籍5送至外部借还书柜台1内部的小机械手6，包括小机械手固定台13、水平臂14、伸缩臂15、定位摄像头A16、托盘A17和竖直臂43，小机械手固定台13下端采用固定的方式固定在地面或固定装置上，上端设有圆台，竖直臂43下端设有圆台与之配合安装，小机械手固定台13与竖直臂43配合后内部安装有实现竖直臂43下端圆台转动的转动机构，竖直臂43在转动机构的作用下可以实现沿下端圆台轴线的转动，竖直臂43上端安装有水平臂14，竖直臂43与水平臂14保持垂直安装并保证工作时重心稳定，水平臂14为空心臂，伸缩臂15通过与水平臂14内部腔体配合安装在水平臂14中，伸缩臂15可以在水平臂
14腔体中沿伸缩臂15与水平臂14共同的轴线伸缩滑动满足工作要求的距离，伸缩臂15前端设有托盘支撑架B44，与之配合的托盘A17通过铰链C45与托盘支撑架B44连接，托盘A17可以沿铰链C45中心回转运动，托盘A17前端设有开口并可从开口处倒出书籍5，伸缩臂15前端安装有定位摄像头A16，控制系统通过借还书的信息、RFID读写器以及定位摄像头A16定位捕捉书籍5的位置。
[0007] 优选的，所述传送装置8包括传送带20、滚筒18和固定架19，传送装置8两端设有固定架19，滚筒18安置在固定架19上，滚筒18可以在固定架19上自由转动，两端滚筒18上安装传送带20，滚筒18的转动带动传送带20滑动，书籍5可以随着传送带20滑动随着传送带20运动。传送装置8前端设有书籍收集箱9。
[0008] 优选的，所述可将书架4上的书籍5抓取送至传送装置8的直角坐标机械手7，可以实现X、Y、Z三个方向的滑动，到达书架4上各个位置，并且直角坐标机械手7可以实现Z轴线方向回转，以实现书籍推出装置11推出书籍5时接住书籍5，所述直角坐标机械手7由X、Y、Z三个方向的滑动机构与Z轴线方向回转机构组成。
[0009] 优选的，所述X方向滑动机构由X向直线导轨33、丝杠A30、步进电机D34与X向滑动台28组成，X向直线导轨33通过固定的方式安置在地面或者固定装置上，X向直线导轨33安置位置处于两个书架4之间，保证直角坐标机械手7在经过运动后能够方便快捷的接住两侧书架4上书籍推出装置11推出的书籍5，X向直线导轨33中心位置安装有丝杠A30，侧边安装有步进电机D34，侧边内部有传动机构，X向滑动台28下部设有丝杠A30配合机构，X向滑动台28与丝杠A30通过滚珠丝杠副安装在一起，并且通过槽配合安装在X向直线导轨33上，步进电机D34转动带动丝杠A30转动，X向滑动台28在X向直线导轨33滑动，所述Y方向滑动机构由Y向滑动臂23、托盘B35、步进电机B26、定位摄像头B27与齿轮36组成，Y向滑动臂23通过槽配合安装在Z向滑动台25水平侧上，Y向滑动臂23上设有齿条24，通过安装在Z向滑动台25上的步进电机B26与齿轮36组合带动齿条24可以左右滑动，Y向滑动臂23前端设有托盘支撑架A31，与之配合的托盘B35通过铰链A32与托盘支撑架A31连接，托盘B35可以沿铰链C45中心回转运动，托盘B35前端设有开口，上端截面如字母“U”形，托盘B35可以随着倾斜从开口处倒出书籍5，Y向滑动臂23前端安装有定位摄像头B27，通过控制系统控制使托盘B35到达相应位置，等待书籍5滑至托盘B35内，所述Z轴线方向回转机构是通过安装在X向滑动台28上的步进电机C29带动位于X向滑动台28内部的转动机构运动。
[0010] 优选的，所述Z方向滑动机构由Z向直线导轨21、Z向滑动台25、步进电机A22与丝杠B37组成，X向滑动台28上端设有圆台，Z向直线导轨21下端设有圆台与X向滑动台28上端圆台配合安装，保证两圆台在同一轴线上，Z向直线导轨21安装后呈Z方向，与X向直线导轨33呈垂直状，Z向直线导轨21中心位置安装有丝杠B37，上侧安装有步进电机A22，上侧内部有传动机构，Z向滑动台25内部设有丝杠B37配合机构，Z向滑动台25与丝杠B37通过滚珠丝杠副安装在一起，并且Z向滑动台25竖直侧通过槽配合安装在Z向直线导轨21上，步进电机A22转动带动丝杠B37转动，Z向滑动台25在Z向直线导轨21滑动。
[0011] 优选的，所述书架4的每一排上均设有书籍摆正装置10、书籍推出装置11和书籍压紧装置12，书籍推出装置11由RFID读写器38、推出装置主体39与推杆40组成，推出装置主体39通过槽配合安装在书架4背侧导向凸台42上，推出装置主体39可以随着控制系统的控制在导向凸台42滑动，推杆40安装在推出装置主体39中，推杆40可以在推出装置主体39中滑动伸缩，并且推出装置主体39上设有RFID读写器38，每一本书籍5都设有RFID标签，记录各自书籍的相关信息，推出装置主体39上设有RFID读写器38用于搜寻书籍5，书籍摆正装置10通过铰链B41固定在书架两侧，书籍摆正装置10可以沿铰链B41中心轴线回转，将书籍推出装置11推书时带出的书籍5进行摆正，所述书籍压紧装置12也安装在书架4背侧导向凸台42上，通过控制系统控制左右滑动，来实现书籍5的压紧。
[0012] 本发明的有益效果：一种自助书籍借还装置能够快速准确的从库存中取出书籍，工作效率高，还书方式和取数方式都很便捷，节约了很多用户的时间，并且一种自助书籍借还装置对书籍定位更精确，并且同等大小书架上书籍放置更多，节约了空间，一种自助书籍借还装置可以实现大库存存取书籍。
附图说明
[0013] 本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
[0014] 图1是本发明一种自助书籍借还装置的正面整体布局结构示意图；
[0015] 图2是本发明一种自助书籍借还装置的侧面整体布局结构示意图；
[0016] 图3是本发明一种自助书籍借还装置的右侧结构示意图；
[0017] 图4是本发明一种自助书籍借还装置的俯视结构示意图；
[0018] 图5是本发明一种自助书籍借还装置的主视结构示意图；
[0019] 图6是本发明一种自助书籍借还装置的工作机构示意图；
[0020] 图7是本发明一种自助书籍借还装置的工作机构运动后示意图；
[0021] 图8是本发明一种自助书籍借还装置中的直角坐标机械手的正面结构示意图；
[0022] 图9是本发明一种自助书籍借还装置中的直角坐标机械手的背面结构示意图；
[0023] 图10是本发明一种自助书籍借还装置中书架左视结构示意图；
[0024] 图11是本发明一种自助书籍借还装置中书架正面结构示意图；
[0025] 图12是本发明一种自助书籍借还装置中书架侧面结构示意图；
[0026] 图中标记为：
[0027] 1、外部借还书柜台；2、信息输入装置；3、取还书口；4、书架；5、书籍；6、小机械手；7、直角坐标机械手；8、传送装置；9、书籍收集箱；10、书籍摆正装置；11、书籍推出装置；12、书籍压紧装置；13、小机械手固定台；14、水平臂；15、伸缩臂；16、定位摄像头A；17、托盘A；
18、滚筒；19、固定架；20、传送带；21、Z向直线导轨；22、步进电机A；23、Y向滑动臂；24、齿条；
25、Z向滑动台；26、步进电机B；27、定位摄像头B；28、X向滑动台；29、步进电机C；30、丝杠A；
31、托盘支撑架A；32、铰链A；33、X向直线导轨；34、步进电机D；35、托盘B；36、齿轮；37、丝杠B；38、RFID读写器；39、推出装置主体；40、推杆；41、铰链B；42、导向凸台；43、竖直臂；44、托盘支撑架B；45、铰链C。
具体实施方式
[0028] 下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
[0029] 如图所示，如图1与图2所示，一种自助书籍借还装置由外部借还书柜台1、小机械手6、直角坐标机械手7、传送装置8、书架4、书籍收集箱9以及控制系统共同组成。书架4上还设有书籍摆正装置10、书籍推出装置11和书籍压紧装置12。书籍推出装置11推出书架4上所需要的书籍5，直角坐标机械手7、小机械手6与传送装置8配合使用，以实现书籍5的借出过程以及反向归还过程。
[0030] 其中，外部借还书柜台1安置在易于取书的外部空间，内部是一个大型图书管理库，小机械手6、直角坐标机械手7、传送装置8、书架4、书籍收集箱9以及控制系统在大型图书管理库内。外部借还书柜台1上面设有信息输入装置2与取还书口3，信息输入装置2上面设有输入键盘与显示屏，键盘优先采用数字9键盘，易于用户的输入，提高工作效率。用户可提前在网络图书馆事先预约所需图书，预约成功后，控制系统会发往用户移动设备上一个取书代码。根据控制系统发送至自己的移动设备上的取书代码在信息输入装置2中的键盘中输入。书籍5通过小机械手6运至外部借还书柜台1内部中，与之对应的，外部借还书柜台1下部设有取还书口3，外部借还书柜台1内部的书籍5到达取还书口3处，控制系统控制取还书口3打开，实现取出书籍5。作为存入书籍5需要，内部安装有扫码检测装置，优选的，扫码检测装置可以是RFID读写器，实现了书籍5的初始存入过程。
[0031] 参照图3至图5所示，小机械手6安置在靠近外部借还书柜台1处，小机械手6安置位置需要保证在小机械手6通过一系列运动取走传送装置8中的书籍5，并可以通过一系列运动将书籍5放入外部借还书柜台1内部。传送装置8贯穿在整个书架4安放区，传送装置8一侧是书架4，书架4如同图书馆摆书书架，有很多组书架4，并且书架4是一侧设置存放书籍5，一侧安置书籍推出装置11，书架4分为多层式，这些都大大增加了书籍5的存放量，也节约了空间。同时书架4的安置属于排列安置，两书架4之间存在空间由于安装直角坐标机械手7，空间大小可以保证直角坐标机械手7进行多自由度运动到达极限位置后不发生干涉。书籍5整齐紧密的排列在书架4上，直角坐标机械手7配合书籍推出装置可以有效地实现书籍5的快速便捷的存取。书架4与传送装置8安装位置需要保证通过直角坐标机械手7的一系列运动取下书籍5后，再通过一系列运动可以将书籍5放置传送装置8上进行下一步工作。
[0032] 如图5和图6所示，用于将传送装置8上的书籍5送至外部借还书柜台1内部的小机械手6，小机械手6由小机械手固定台13、水平臂14、伸缩臂15、定位摄像头A16、托盘A17、竖直臂43共同组成。小机械手固定台13下端采用固定的方式固定在地面或固定装置上，上端设有圆台，竖直臂43下端设有圆台与之配合安装。小机械手固定台13与竖直臂43配合后内部安装有实现竖直臂43下端圆台转动的转动机构，竖直臂43在转动机构的作用下可以实现沿下端圆台轴线的转动，驱动方式优先采用电机驱动。竖直臂43上端安装有水平臂14，竖直臂43与水平臂14保持垂直安装，安装保证在工作时重心稳定。水平臂14为空心臂，伸缩臂15通过与水平臂14内部腔体配合安装在水平臂14中，伸缩臂15可以在水平臂14腔体中沿伸缩臂15与水平臂14共同的轴线伸缩滑动满足工作要求的距离，滑动的驱动方式优先采用液压驱动。伸缩臂15前端设有托盘支撑架B44，与之配合的，托盘A17通过铰链C45与托盘支撑架B44连接，托盘A17可以沿铰链C45中心回转运动，托盘A17前端设有开口，上端截面如字母“U”形，托盘A17可以随着倾斜从开口处倒出书籍5，伸缩臂15前端安装有定位摄像头A16，控制系统通过借还书的信息、RFID读写器以及定位摄像头A16定位捕捉书籍5的位置，优选的，控制系统中内置配合定位摄像头A16对书籍进行定位的图像识别算法，托盘A17到达传送装置8下侧，等待书籍5滑至托盘A17内。
[0033] 如图7所示，传送装置8由传送带20、滚筒18与固定架19组成，传送装置8两端设有固定架19，滚筒18安置在固定架19上，滚筒18可以在固定架19上自由转动，两端滚筒18上安装传送带20，滚筒18的转动，带动传送带20滑动，书籍5可以随着传送带20滑动随着传送带20运动。传送装置8前端设有书籍收集箱9，存入书籍5时，统一将书籍5收集进入书籍收集箱
9，再进行人工集体整理。
[0034] 如图8与图9所示，用于将书架4上的书籍5抓取送至传送装置8的直角坐标机械手7，直角坐标机械手7可以实现X、Y、Z三个方向的滑动，可以到达书架4上各个位置，并且直角坐标机械手7可以实现Z轴线方向回转，以实现书籍推出装置11推出书籍5时接住书籍5。直角坐标机械手7也由X、Y、Z三个方向的滑动机构与Z轴线方向回转机构组成。
[0035] X方向滑动机构由X向直线导轨33、丝杠A30、步进电机D34与X向滑动台28组成。X向直线导轨33通过固定的方式安置在地面或者固定装置上，X向直线导轨33安置位置处于两个书架4之间，需要保证直角坐标机械手7在经过一系列运动后能够方便快捷的接住两侧书架4上书籍推出装置11推出的书籍5。X向直线导轨33中心位置安装有丝杠A30，侧边安装有步进电机D34，侧边内部有传动机构，用于传递步进电机D34到达丝杠A30的转动运动。X向滑动台28下部设有丝杠A30配合机构，X向滑动台28与丝杠A30通过滚珠丝杠副安装在一起，并且通过槽配合安装在X向直线导轨33上，步进电机D34转动带动丝杠A30转动，X向滑动台28在X向直线导轨33滑动，即X方向运动实现。
[0036] Z方向滑动机构由Z向直线导轨21、Z向滑动台25、步进电机A22与丝杠B37组成。X向滑动台28上端设有圆台，Z向直线导轨21下端设有圆台与X向滑动台28上端圆台配合安装，安装保证两圆台在同一轴线上。Z向直线导轨21安装后呈Z方向，与X向直线导轨33呈垂直状。Z向直线导轨21中心位置安装有丝杠B37，上侧安装有步进电机A22，上侧内部有传动机构，用于传递步进电机A22到达丝杠B37的转动运动。Z向滑动台25内部设有丝杠B37配合机构，Z向滑动台25与丝杠B37通过滚珠丝杠副安装在一起，并且Z向滑动台25竖直侧通过槽配合安装在Z向直线导轨21上，步进电机A22转动带动丝杠B37转动，Z向滑动台25在Z向直线导轨21滑动，即Z方向运动实现。
[0037] Y方向滑动机构由Y向滑动臂23、托盘B35、步进电机B26、定位摄像头B27与齿轮36组成，Y向滑动臂23通过槽配合安装在Z向滑动台25水平侧上，Y向滑动臂23上设有齿条24，通过安装在Z向滑动台25上的步进电机B26与齿轮36组合带动齿条24可以左右滑动。Y向滑动臂23前端设有托盘支撑架A31，与之配合的，托盘B35通过铰链A32与托盘支撑架A31连接，托盘B35可以沿铰链C45中心回转运动，托盘B35前端设有开口，上端截面如字母“U”形，托盘B35可以随着倾斜从开口处倒出书籍5，Y向滑动臂23前端安装有定位摄像头B27，通过控制系统控制使托盘B35到达相应位置，等待书籍5滑至托盘B35内。Z轴线方向回转机构即通过安装在X向滑动台28上的步进电机C29带动位于X向滑动台28内部的转动机构运动，实现了Z轴线方向回转。
[0038] 如图10至12所示，书架4的每一排上均设有书籍摆正装置10、书籍推出装置11和书籍压紧装置12，书籍推出装置11由RFID读写器38、推出装置主体39与推杆40组成，推出装置主体39通过槽配合安装在书架4背侧导向凸台42上，推出装置主体39可以随着控制系统的控制在导向凸台42滑动，推杆40安装在推出装置主体39中，推杆40可以在推出装置主体39中滑动伸缩，并且推出装置主体39上设有RFID读写器38，用于定位书籍5上的RFID标签，每一本书籍5都设有RFID标签，记录各自书籍的相关信息，用于推出装置主体39上的RFID读写器38搜寻书籍5。书籍摆正装置10通过铰链B41固定在书架两侧，书籍摆正装置10可以沿铰链B41中心轴线回转，将书籍推出装置11推书时带出的书籍5进行摆正。书籍压紧装置12也安装在书架4背侧导向凸台42上，通过控制系统控制左右滑动，来实现书籍5的压紧，解决了书籍5被推出后留有空隙的问题。
[0039] 本发明一种自助书籍借还装置的工作原理是：
[0040] 借书过程：用户可以提前在网站上预约需要借阅的书籍，之后用户接收到一种自助书籍借还装置的控制系统向自己移动设备上发往的取书代码，用户前往取书点，在外部借还书柜台1上的信息输入装置2输入取书代码，控制系统得到用户代码指令，控制系统搜索到书籍5所在货架排位置，控制那一排书籍推出装置11搜索书籍5，书籍推出装置11通过安装在上面的RFID读写器搜索到书籍5，书籍推出装置11工作，推杆40向前滑动，推出对应书籍5，根据系统快速反馈，此时控制系统控制书架4间的直角坐标机械手7已到达书籍5所在位置，等待书籍落入托盘B35中，书籍摆正装置10运动将书架4上的书籍5摆正，书籍压紧装置12工作将那一排图书进行压紧操作。之后直角坐标机械手7再通过一系列运动将书籍B运至传送装置8上，控制系统控制传动装置8运动，当书籍5到达特定位置时，控制系统控制小机械手6工作，小机械手6也到达相应位置等待书籍5落入托盘A17中。小机械手6将书籍5送至外部借还书柜台1内部中。控制系统控制存取货口3打开，用户取出书籍5，其中，小机械手6与直角坐标机械手7的运动过程参照图6至图7。
[0041] 还书时，用户到达外部借还书柜台1前，在信息输入装置2中输入存书特定指令，控制系统控制打开取还书3，用户将包装好的书籍5放入外部借还书柜台1内部，外部借还书柜台1内部安装有扫码检测装置，优选的，扫码检测装置可以是RFID读写器，对还入书籍5进行一系列处理后，书籍5落入小机械手6前端的托盘A17中，小机械手6到达相应位置时，托盘A17运动，将书籍5放入传送装置8中，传送装置8运动，直至书籍5落入书籍收集箱9中。再由人工对书籍进行分拣上架。
[0042] 以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
