特開 2022-79788 図書情報を採集回収するロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022079788

(43)【公開日】2022-05-27

(54)【発明の名称】図書情報を採集回収するロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/02 20060101AFI20220426BHJP

   B25J 5/00 20060101ALI20220426BHJP

【ＦＩ】

B25J9/02 A

B25J5/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020089343

(22)【出願日】2020-05-22

(71)【出願人】

【識別番号】519146547

【氏名又は名称】呉剛

(74)【代理人】

【識別番号】100115303

【氏名又は名称】岩永 和久

(72)【発明者】

【氏名】厳佩佩

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS03

3C707BS02

3C707CS08

3C707DS01

3C707ES02

3C707ET08

3C707EV10

3C707HS27

3C707HT20

3C707HT21

(57)【要約】

【課題】本発明は図書情報を採集回収するロボットを開示した。
【解決手段】上面に回転空間が設置された移動ベースを含み、前記移動ベースの上方にはロボット本体が設置され、前記回転空間の中には前記ロボット本体の旋転を駆動できる回転装置が設置され、前記移動ベースの下面において前よりのところには第一移動空間が左右対称に設置され、前記第一移動空間の中には前記移動ベースの前後への移動と左右への転向を駆動できる移動輪装置が設置され、前記ロボット本体の前面と上面が昇降空間により連通されており、前記昇降空間の左壁にはスライド溝が形成され、前記スライド溝の上下壁にはスライド棒が固定的に設置され、前記スライド棒には昇降板がスライド可能に装着され、前記昇降板の後ろ面にはラックが設置され、前記ラックの後ろ側に位置する前記昇降空間の後ろ壁には第一モータが固定的に設置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

図書情報を採集回収するロボットであって、上面に回転空間が設置された移動ベースを含み、前記移動ベースの上方にはロボット本体が設置され、前記回転空間の中には前記ロボット本体の旋転を駆動できる回転装置が設置され、前記移動ベースの下面において前よりのところには第一移動空間が左右対称に設置され、前記第一移動空間の中には前記移動ベースの前後への移動と左右への転向を駆動できる移動輪装置が設置され、前記ロボット本体の前面と上面が昇降空間により連通されており、前記昇降空間の左壁にはスライド溝が形成され、前記スライド溝の上下壁にはスライド棒が固定的に設置され、前記スライド棒には昇降板がスライド可能に装着され、前記昇降板の後ろ面にはラックが設置され、前記ラックの後ろ側に位置する前記昇降空間の後ろ壁には第一モータが固定的に設置され、前記第一モータの前側には前記ラックと噛み合うことができる第一噛合歯車が装着され、前記昇降板の右面には図書に記載の番号情報をスキャンして処理できる情報スキャナーが上下対称に装着され、前記昇降板の前面には第一ネジ山溝が形成され、前記第一ネジ山溝の底壁には第二モータが固定的に設置され、前記第二モータの上側には上端が前記第一ねじ山溝の上壁に回転可能に装着された第一ねじ山棒が装着され、前記第一ねじ山棒には入れ違った図書を回収できるロボットアーム装置がねじ山により連結され、前記移動ベースの上面の前後にはそれぞれ回収された図書を収納できる収納空間が設置されていることを特徴とする図書情報を採集回収するロボット。

【請求項2】

前記ロボットアーム装置は、前記第一ねじ山溝の中にスライド可能に装着されかつ前記第一ねじ山棒とねじ山により連結されたねじ山スライダを含み、前記ねじ山スライダの中には第一シリンダが固定的に設置され、前記第一シリンダの右側にはロボットアームベースが設置され、前記ロボットアームベースの左面が前記第一シリンダにある第一押し棒と固定的に連結され、前記ロボットアームベースの下面には第二ねじ山溝が形成され、前記第二ねじ山溝の左壁には第三モータが固定的に装着され、前記第三モータの右側には第二ねじ山棒が装着され、前記第二ねじ山棒の上端が前記第二ねじ山溝の右壁に回転可能に装着され、前記第二ねじ山棒には前記第二ねじ山溝の内部で左右に移動できる第二シリンダがねじ山により連結され、前記第二シリンダの下方には図書を摩擦力によって本棚から取り出せる第一摩擦ブロックが第二押し棒により固定的に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の図書情報を採集回収するロボット。

【請求項3】

前記ロボットアームベースの下端には機械挟持ベースが固定的に設置され、前記挟持ベースの右面には挟持空間が設置され、前記挟持空間の中には図書の前後面を挟持することで図書を本棚から取り出す挟持装置が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の図書情報を採集回収するロボット。

【請求項4】

前記挟持装置は、前記挟持空間の左壁に固定的に設置された第三シリンダを含み、前記第三シリンダの右側には第三押し棒が装着され、前記第三押し棒の右端には連結ブロックが固定的に設置され、前記挟持ベースの右面には直板により支持ベースが連結され、前記支持ベースの上面には第一回転ピンによりロボット爪が前後対称にかつ回転可能に装着され、前後対称に設置された前記ロボット爪の左端と前記連結ブロックの前後とがヒンジ連結棒によりヒンジで繋がれ、前記ロボット爪において前記第三シリンダに近接した内側には摩擦力で図書を本棚から取り出す第二摩擦ブロックが装着されていることを特徴とする請求項１に記載の図書情報を採集回収するロボット。

【請求項5】

前記回転装置は、前記回転空間の底壁に設置された第四モータを含み、前記第四モータの上方には第二噛合歯車が装着され、前記ロボット本体の下面には第一回転軸が固定的に装着され、前記第一回転軸が第一ベアリングにより前記回転空間と前記移動ベースの上面の間に回転可能に装着され、前記第一回転軸の下端において前記回転空間の内部には前記第二噛合歯車と噛み合った大歯車盤が固定的に装着され、前記ロボット本体と前記移動ベースの間に位置する第一回転軸がゴム保護リングにより包まれていることを特徴とする請求項１に記載の図書情報を採集回収するロボット。

【請求項6】

前記移動輪装置は、前記第一移動空間の中に設置された移動輪を含み、前記移動輪は第二回転軸により前記第一移動空間の左右壁の間に回転可能に装着され、前記第一移動空間において前記第一回転軸に近接した側にはモータ空間が設置され、前記モータ空間の上壁には第五モータが固定的に設置され、前記第五モータの下側には第一傘歯車が装着され、前記第一傘歯車において前記第一回転軸から離れた側には第二傘歯車が噛み合っており、前記第二傘歯車が前記第二回転軸に固定的に装着され、前記第二回転軸が第二ベアリングにより前記モータ空間と前記第一移動空間の間に回転可能に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の図書情報を採集回収するロボット。

【請求項7】

前記移動ベースの下面において後ろよりのところには第二移動空間が左右対称に設置され、前記第二移動空間の上壁には回転ブロックが固定的に設置され、前記回転ブロックの底端にはハブ板が回転可能に装着され、前記ハブ板には自在に回転可能の自在車が第三回転軸により装着されていることを特徴とする請求項１に記載の図書情報を採集回収するロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は情報技術分野に関し、具体的には図書情報を採集回収するロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

伝統的な図書館管理は、管理人が毎日毎日図書を帰納し情報を採集登録するのである。このような方式は効率が低く、管理人の時間を浪費し、より多くの管理者を募る必要があり、人力コストの浪費につながる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国特許出願公開第１０４６６５２８８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図書情報を採集回収するロボットを提供し、上記問題を解決する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

図書情報を採集回収するロボットであって、上面に回転空間が設置された移動ベースを含み、前記移動ベースの上方にはロボット本体が設置され、前記回転空間の中には前記ロボット本体の旋転を駆動できる回転装置が設置され、前記移動ベースの下面において前よりのところには第一移動空間が左右対称に設置され、前記第一移動空間の中には前記移動ベースの前後への移動と左右への転向を駆動できる移動輪装置が設置され、前記ロボット本体の前面と上面が昇降空間により連通されており、前記昇降空間の左壁にはスライド溝が形成され、前記スライド溝の上下壁にはスライド棒が固定的に設置され、前記スライド棒には昇降板がスライド可能に装着され、前記昇降板の後ろ面にはラックが設置され、前記ラックの後ろ側に位置する前記昇降空間の後ろ壁には第一モータが固定的に設置され、前記第一モータの前側には前記ラックと噛み合うことができる第一噛合歯車が装着され、前記昇降板の右面には図書に記載の番号情報をスキャンして処理できる情報スキャナーが上下対称に装着され、前記昇降板の前面には第一ネジ山溝が形成され、前記第一ネジ山溝の底壁には第二モータが固定的に設置され、前記第二モータの上側には上端が前記第一ねじ山溝の上壁に回転可能に装着された第一ねじ山棒が装着され、前記第一ねじ山棒には入れ違った図書を回収できるロボットアーム装置がねじ山により連結され、前記移動ベースの上面の前後にはそれぞれ回収された図書を収納できる収納空間が設置されている。

【0006】

有益的に、前記ロボットアーム装置は、前記第一ねじ山溝の中にスライド可能に装着されかつ前記第一ねじ山棒とねじ山により連結されたねじ山スライダを含み、前記ねじ山スライダの中には第一シリンダが固定的に設置され、前記第一シリンダの右側にはロボットアームベースが設置され、前記ロボットアームベースの左面が前記第一シリンダにある第一押し棒と固定的に連結され、前記ロボットアームベースの下面には第二ねじ山溝が形成され、前記第二ねじ山溝の左壁には第三モータが固定的に装着され、前記第三モータの右側には第二ねじ山棒が装着され、前記第二ねじ山棒の上端が前記第二ねじ山溝の右壁に回転可能に装着され、前記第二ねじ山棒には前記第二ねじ山溝の内部で左右に移動できる第二シリンダがねじ山により連結され、前記第二シリンダの下方には図書を摩擦力によって本棚から取り出せる第一摩擦ブロックが第二押し棒により固定的に連結されている。

【0007】

有益的には、前記ロボットアームベースの下端には機械挟持ベースが固定的に設置され、前記挟持ベースの右面には挟持空間が設置され、前記挟持空間の中には図書の前後面を挟持することで図書を本棚から取り出す挟持装置が設置されている。

【0008】

有益的には、前記挟持装置は、前記挟持空間の左壁に固定的に設置された第三シリンダを含み、前記第三シリンダの右側には第三押し棒が装着され、前記第三押し棒の右端には連結ブロックが固定的に設置され、前記挟持ベースの右面には直板により支持ベースが連結され、前記支持ベースの上面には第一回転ピンによりロボット爪が前後対称にかつ回転可能に装着され、前後対称に設置された前記ロボット爪の左端と前記連結ブロックの前後とがヒンジ連結棒によりヒンジで繋がれ、前記ロボット爪において前記第三シリンダに近接した内側には摩擦力で図書を本棚から取り出す第二摩擦ブロックが装着されている。

【0009】

有益的には、前記回転装置は、前記回転空間の底壁に設置された第四モータを含み、前記第四モータの上方には第二噛合歯車が装着され、前記ロボット本体の下面には第一回転軸が固定的に装着され、前記第一回転軸が第一ベアリングにより前記回転空間と前記移動ベースの上面の間に回転可能に装着され、前記第一回転軸の下端において前記回転空間の内部には前記第二噛合歯車と噛み合った大歯車盤が固定的に装着され、前記ロボット本体と前記移動ベースの間に位置する第一回転軸がゴム保護リングにより包まれている。

【0010】

有益的には、前記移動輪装置は、前記第一移動空間の中に設置された移動輪を含み、前記移動輪は第二回転軸により前記第一移動空間の左右壁の間に回転可能に装着され、前記第一移動空間において前記第一回転軸に近接した側にはモータ空間が設置され、前記モータ空間の上壁には第五モータが固定的に設置され、前記第五モータの下側には第一傘歯車が装着され、前記第一傘歯車において前記第一回転軸から離れた側には第二傘歯車が噛み合っており、前記第二傘歯車が前記第二回転軸に固定的に装着され、前記第二回転軸が第二ベアリングにより前記モータ空間と前記第一移動空間の間に回転可能に装着されている。

【0011】

前記移動ベースの下面において後ろよりのところには第二移動空間が左右対称に設置され、前記第二移動空間の上壁には回転ブロックが固定的に設置され、前記回転ブロックの底端にはハブ板が回転可能に装着され、前記ハブ板には自在に回転可能の自在車が第三回転軸により装着されている。

【発明の効果】

【0012】

有益効果：本願発明のロボットは図書館内を回って本棚に置かれる図書の情報をスキャンして採集し、図書の点検に役を立ち、入れ違った図書を発見すると、ロボットの右面に設置されたロボットアーム装置と挟持装置により、入れ違った図書を回収して移動ベースにある収納空間に置き、本願発明のロボットは人力の代わりに図書館の図書を点検し採集できるだけではなく、入れ違った図書を回収できることで、図書館の管理をもっと知能化にできる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

下記に図１～６をあわせて本発明について詳しく説明し、便利に説明するために、下記の方向を以下のように規定する：図１は本発明装置の正面図であり、本願に記載の各方向が、図１と同じ向きに装置を見た際の方向である。

【0014】

【図1】図１は本願発明の図書情報を採集回収するロボットの全体構成図

【図2】図２は図１におけるＡ―Ａ方向の構成図

【図3】図３は本願発明の図書情報を採集回収するロボットにおける昇降板の右面図

【図4】図４は図１におけるロボットアーム装置と挟持装置の拡大構成図

【図5】図５は図１におけるＢ―Ｂ方向の拡大図

【図6】図６は図１における移動ベースの拡大図

【発明を実施するための形態】

【0015】

図書情報を採集回収するロボットであって、上面に回転空間４９が設置された移動ベース４７を含み、前記移動ベース４７の上方にはロボット本体１が設置され、前記回転空間４９の中には前記ロボット本体１の旋転を駆動できる回転装置００１が設置され、前記移動ベース４７の下面において前よりのところには第一移動空間３７が左右対称に設置され、前記第一移動空間３７の中には前記移動ベース４７の前後への移動と左右への転向を駆動できる移動輪装置００２が設置され、前記ロボット本体１の前面と上面が昇降空間２により連通されており、前記昇降空間２の左壁にはスライド溝５７が形成され、前記スライド溝５７の上下壁にはスライド棒５６が固定的に設置され、前記スライド棒５６には昇降板３がスライド可能に装着され、前記昇降板３の後ろ面にはラック９が設置され、前記ラック９の後ろ側に位置する前記昇降空間２の後ろ壁には第一モータ７が固定的に設置され、前記第一モータ７の前側には前記ラック９と噛み合うことができる第一噛合歯車８が装着され、前記昇降板３の右面には図書に記載の番号情報をスキャンして処理できる情報スキャナー１０が上下対称に装着され、前記昇降板３の前面には第一ネジ山溝４が形成され、前記第一ネジ山溝４の底壁には第二モータ６が固定的に設置され、前記第二モータ６の上側には上端が前記第一ねじ山溝４の上壁に回転可能に装着された第一ねじ山棒５が装着され、前記第一ねじ山棒５には入れ違った図書を回収できるロボットアーム装置００３がねじ山により連結され、前記移動ベース４７の上面の前後にはそれぞれ回収された図書を収納できる収納空間５０が設置されている。

【0016】

有益的には、前記ロボットアーム装置００３は、前記第一ねじ山溝４の中にスライド可能に装着されかつ前記第一ねじ山棒５とねじ山により連結されたねじ山スライダ１２を含み、前記ねじ山スライダ１２の中には第一シリンダ１１が固定的に設置され、前記第一シリンダ１１の右側にはロボットアームベース５８が設置され、前記ロボットアームベース５８の左面が前記第一シリンダ１１にある第一押し棒１３と固定的に連結され、前記ロボットアームベース２３の下面には第二ねじ山溝１５が形成され、前記第二ねじ山溝１５の左壁には第三モータ１４が固定的に装着され、前記第三モータ１４の右側には第二ねじ山棒１７が装着され、前記第二ねじ山棒１７の上端が前記第二ねじ山溝１５の右壁に回転可能に装着され、前記第二ねじ山棒１７には前記第二ねじ山溝１５の内部で左右に移動できる第二シリンダ１６がねじ山により連結され、前記第二シリンダ１６の下方には図書を摩擦力によって本棚から取り出せる第一摩擦ブロック１９が第二押し棒１８により固定的に連結され、
第一シリンダ１１によりロボットアームベース５８を図書の上方まで駆動し、そして第二シリンダ１６により第一摩擦ブロック１９を駆動して書籍の上面と密着させ、そして第三モータ１４により第一摩擦ブロック１９を駆動して本棚から離れる方向へ移動させることで、図書を外方へ三十五度から六十度回転させ、これによって図書の上端が本棚から出る。

【0017】

有益的には、前記ロボットアームベース５８の下端には機械挟持ベース２３が固定的に設置され、前記挟持ベース２３の右面には挟持空間２１が設置され、前記挟持空間２１の中には図書の前後面を挟持することで図書を本棚から取り出す挟持装置００４が設置されている。

【0018】

有益的には、前記挟持装置００４は、前記挟持空間２１の左壁に固定的に設置された第三シリンダ２２を含み、前記第三シリンダ２２の右側には第三押し棒３２が装着され、前記第三押し棒３２の右端には連結ブロック２４が固定的に設置され、前記挟持ベース２３の右面には直板３１により支持ベース２９が連結され、前記支持ベース２９の上面には第一回転ピン３０によりロボット爪２８が前後対称にかつ回転可能に装着され、前後対称に設置された前記ロボット爪２８の左端と前記連結ブロック２４の前後とがヒンジ連結棒２６によりヒンジで繋がれ、前記ロボット爪２８において前記第三シリンダ２２に近接した内側には摩擦力で図書を本棚から取り出す第二摩擦ブロック２０が装着され、
第三シリンダ２２を起動することで左右対称のロボット爪２８を駆動して第一回転ピン３０を回転中心として内側へ挟持固定させ、ロボット爪２８に装着された第二摩擦ブロック２０が本棚から伸びだした図書を挟持固定する。

【0019】

有益的には、前記回転装置００１は、前記回転空間４９の底壁に設置された第四モータ４６を含み、前記第四モータ４６の上方には第二噛合歯車４８が装着され、前記ロボット本体１の下面には第一回転軸３４が固定的に装着され、前記第一回転軸３４が第一ベアリング３３により前記回転空間４９と前記移動ベース４７の上面の間に回転可能に装着され、前記第一回転軸３４の下端において前記回転空間４９の内部には前記第二噛合歯車４８と噛み合った大歯車盤４５が固定的に装着され、前記ロボット本体１と前記移動ベース４７の間に位置する第一回転軸３４がゴム保護リング３５により包まれ、
第四モータ４６を起動することで第二噛合歯車４８を回転させ、第二噛合歯車４８と噛み合った大歯車盤４５が第一回転軸３４によりロボット本体１の回転を連動させることができる。

【0020】

有益的には、前記移動輪装置００２は、前記第一移動空間３７の中に設置された移動輪３８を含み、前記移動輪３８は第二回転軸４０により前記第一移動空間３７の左右壁の間に回転可能に装着され、前記第一移動空間３７において前記第一回転軸３４に近接した側にはモータ空間４２が設置され、前記モータ空間４２の上壁には第五モータ４４が固定的に設置され、前記第五モータ４４の下側には第一傘歯車４３が装着され、前記第一傘歯車４３において前記第一回転軸３４から離れた側には第二傘歯車４１が噛み合っており、前記第二傘歯車４１が前記第二回転軸４０に固定的に装着され、前記第二回転軸４０が第二ベアリング３９により前記モータ空間４２と前記第一移動空間３７の間に回転可能に装着され、
左右対応の第五モータ４４を駆動して定速に回転させて移動ベース４７を前後に駆動し、第五モータ４４を速度に差をつけるように回転させることで、移動ベース４７を左方又は右方へ回転させることができる。

【0021】

前記移動ベース４７の下面において後ろよりのところには第二移動空間５５が左右対称に設置され、前記第二移動空間５５の上壁には回転ブロック５１が固定的に設置され、前記回転ブロック５１の底端にはハブ板５２が回転可能に装着され、前記ハブ板５２には自在に回転可能の自在車５３が第三回転軸５４により装着され、
移動ベース４７が移動輪３８に駆動されて前進方向を変えるときに、自在車５３もしたがって方向を変える。

【0022】

図書の情報をスキャン処理するときに、第五モータ４４を駆動して移動輪３８を回転させ、ロボット本体１が図書館を回って本棚にある図書の番号情報をスキャンして採集し、
第一モータ７を起動して昇降板３を上昇又は下降させ、昇降板３に固定的に設置された情報スキャナー１０は図書の所在の高さにより昇降して情報をスキャンして採集でき、
入れ違った図書を回収するときに、情報スキャナー１０が入れ違った図書を検出すると、移動輪装置がロボット本体１を入れ違った図書のところへ移動させ、第二モータ６を起動してねじ山スライダ１２を図書の水平線以上に上昇させ、
そして第一シリンダ１１を起動してロボットアームベース５８を図書の上方まで移動させ、
そして第三モータ１４により第一摩擦ブロック１９を図書の上方まで移動させ、
そして第二シリンダ１６を起動して第一摩擦ブロック１９を図書の上面と密着させ、
再び第三モータ１４を起動して第一摩擦ブロック１９を駆動してロボット本体１へ接近する側へ移動させ、第一摩擦ブロック１９が図書を連動させて外方へ三十五度から六十度回転させ、図書の上端が本棚から伸びだし、
第三シリンダ２２を起動して前後対称の第二摩擦ブロック２０を駆動して図書を前後端から挟持固定し、
再び第一シリンダ１１を起動して第二摩擦ブロック２０を駆動してロボット本体１へ接近する端へ移動させ、図書を本棚から取り出し、
再び第二モータ６を起動して第二摩擦ブロック２０を下方に駆動し、図書を収納空間５０の内部に送り、
再び第三シリンダ２２を起動して第二摩擦ブロック２０を緩め、図書を収納空間５０に入れる。

【0023】

上記方式により、本分野の当業者は本願発明の範囲内に作動パターンにより各種な変化を実行できる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】