N4088-图书馆借书机器人设计【含SW三维图】 下载积分：200　资料编号： N4088

作品包括:

Word版设计说明书1份

SW三维图一套

摘要

针对当前图书馆智能化转型中存在的图书定位精度低、错架率高及人工服务效率不足等问题，本研究设计并实现了一款具备自主导航、精准取书与智能调度功能的图书馆借书机器人。系统采用模块化设计理念，集成行走系统、升降机构与取书机械手三大核心模块，通过多传感器融合与协同控制算法，显著提升了图书借阅服务的自动化水平。 图书馆借书机器人的移动底盘采用四轮驱动系统，其核心工作原理基于伺服电机、蜗轮蜗杆减速机与麦克纳姆轮的协同控制，每个轮毂独立配备伺服电机，通过接收中央控制器的运动指令（如速度、转向角），实时调整输出轴转速和扭矩。伺服电机的高精度闭环控制特性可确保运动轨迹的准确性，满足图书馆狭窄环境下的毫米级定位需求。减速机输出轴直接驱动麦克纳姆轮，其轮缘呈45°斜向分布的12个辊子。通过四轮差速控制：当四轮同向旋转时实现直线行进；对角轮组反向旋转可原地转向；单侧轮组差速则产生横向平移。结合激光雷达SLAM定位，可在2m宽通道内实现±5mm的精准停靠。 取书机械手设计基于齿轮齿条夹紧装置，驱动双向齿条同步运动，夹持力通过应变片反馈闭环控制（0.5-20N可调）。夹爪内侧嵌有柔性压力传感器阵列（采样率1kHz），结合视觉定位系统（识别准确率98.7%），可自适应不同尺寸图书（厚度10-80mm）的稳定抓取。 

关键词：借书机器人：行走系统；升降机构；齿轮齿条夹紧

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