小型自助图书馆自动取书装置设计

摘要

图书自动取书装置是图书馆机器人的一种，是实现图书馆信息化与自动化融合的重要工具。本课题研发一种适用于闭架借阅图书的图书馆图书自动存取装置。该装置可以代替人工完成图书的自动上下架和整理工作，既减轻图书馆员的劳动强度，又提高工作效率。

本课题在分析图书自动上下架任务规划的基础上，设计基于直角坐标系的3自由度机械手，简单、实用的末端执行器。论文的主要内容包括：设计用于图书自动存取的直角坐标机械手及其末端执行机构，对机械手的结构设计进行校核和运动卞仿真；在SolidWorks软件坏境下对自动取书机械手进行三维建模及运动仿真。

关键词：图书馆，自动取书装置，机械手

Abstract

Automatic library book taking device is a library of robot，is an important tool of library information and automation integration. Automatic access library device the research suitable for closed shelving books. The device can replace the manual to complete books automatically under the frame and finishing work，not only reduce the labor intensity of librarians，and improve the work efficiency.

This topic based automatic under the frame of mission planning analysis in the book，the design of 3 degree of freedom manipulator based on Cartesian coordinates，a simple，practical end actuator. The main content of this paper includes: the design of Cartesian coordinate manipulator automatic access to books and end effector for，verifying and motion simulation of the structure Bian robot design in SolidWorks software environment；on automatic book taking mechanical hand for three dimensional modeling and motion simulation.

Key Words:Library，automatic fetching device，mechanical hand

目录

摘要 ......................................................................................................................................... I Abstract...................................................................................................................................... II 目录 ...................................................................................................................................... III 第1章绪论 (1)

1.1 本课题研究的背景及意义 (1)

1.2 图书馆图书自动存取装置的发展现状 (1)

1.2.1自助图书馆 (1)

1.2.2 自动仓储式图书馆 (2)

1.2.3 移动式图书馆机器人 (3)

1.3 本课题研究主要内容 (5)

第2章自动取书装置总体方案设计 (6)

2.1取书机械手机构的方案选择 (6)

2.2总体方案选择 (8)

2.3末端执行器的方案选择 (9)

2.4运动部件的驱动方案选择 (10)

2.5 本章小结 (10)

第3章自动取书装置的机械结构设计 (11)

3.1 末端执行器设计 (11)

3.2 垂直升降单元机械结构设计 ..................................................... 错误!未定义书签。

3.3 水平平移单元结构设计 ............................................................. 错误!未定义书签。

F的计算................................................. 错误!未定义书签。

3.3.1 最大工作载荷

m

3.3.2 齿轮齿条结构设计计算 .................................................. 错误!未定义书签。

3.3.3 步进电机减速箱的选用 .................................................. 错误!未定义书签。第4章基于SolidWorks的三维建模设计 ..............................................错误!未定义书签。

4.1 SolidWorks模块介绍 .................................................................. 错误!未定义书签。

4.2 自动取书装置建模 ..................................................................... 错误!未定义书签。

4.3 自动取书装置二维装配图 ......................................................... 错误!未定义书签。