本发明涉及图书馆用智能装置技术领域，具体地说是一种图书馆用书籍智能获取装置及其使用方法。
背景技术：
图书馆是藏书和阅览书籍的重要场所，而图书管理员的日常工作就是对图书进行管理。在进行图书新旧更换工作中，管理员需要经常性的取下位置较高处的书籍。现有技术中，往往通过踩踏板凳或采用树立扶梯的方式。这种方式，危险度数较高，并且效率低下。另外，对于书架上一些较高位置的书籍，如果借阅者身高较低，对于借阅者取放书籍也造成一定困难。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种图书馆用书籍智能获取装置及其使用方法，用于解决对书架上高处位置的书籍拿取的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种图书馆用书籍智能获取装置，包括控制系统、移动底座机构，以及与控制系统电连接的升降驱动机构和夹持机构；
升降驱动机构包括升降支撑板和升降驱动板，升降支撑板竖直安装在移动底座机构的上端，升降驱动板可上、下移动的安装在升降支撑板上；夹持机构安装在所述升降驱动板上，包括夹持升降机构、夹持伸缩机构和夹持执行机构；夹持升降机构包括夹持升降底板和夹持升降滑块；夹持升降底板竖向安装在升降驱动板上，夹持升降滑块可滑动的安装在夹持升降底板上；夹持伸缩机构包括夹持伸缩底板和夹持伸缩滑块，夹持伸缩底板横向安装在夹持升降滑块上，夹持伸缩滑块可内外滑动的安装在夹持伸缩底板上；夹持执行机构包括夹持驱动盒、夹持驱动软磁铁、夹持复位弹簧、夹持固定底板和夹持活动底板；夹持驱动盒固定安装在夹持伸缩滑块上，夹持驱动软磁铁固定安装在夹持驱动盒内的一侧，夹持复位弹簧安装在夹持驱动盒内相对夹持驱动软磁铁的另一侧；夹持活动底板的内端可活动的伸入夹持驱动盒以内与夹持复位弹簧连接，夹持固定底板的内端与夹持驱动盒的盒壁固定连接，夹持活动底板与夹持固定底板左、右相对安装。
进一步的，所述移动底座机构包括移动底盘，移动底盘的一侧设有推架，推架位于所述升降驱动机构的外侧前端。
进一步的，所述升降驱动机构包括升降驱动电机、升降驱动螺杆和升降驱动螺母，升降驱动螺杆竖向布置，升降驱动螺杆的动力输入端与升降驱动电机的动力输出端连接；升降驱动螺母匹配螺接在升降驱动螺杆上，升降驱动螺母的内端与所述升降驱动板通过升降滑块固定连接。
进一步的，所述夹持升降机构包括夹持升降驱动气缸，夹持升降驱动气缸安装在夹持升降底板的下端，夹持升降驱动气缸的动力输出端与夹持升降滑块固定连接。
进一步的，所述升降驱动电机采用步进电机。
进一步的，所述升降驱动板上安装有拨动机构，拨动机构位于所述夹持机构的上方，拨动机构包括拨动伸缩机构和拨动推移机构；所述拨动伸缩机构包括拨动伸缩底板和拨动伸缩滑块，拨动伸缩滑块沿所述拨动伸缩底板的纵向可滑动的安装；
拨动伸缩滑块包括拨动推移底板、拨动推移电机、拨动推移双向螺杆、拨动推移正向螺母、拨动推移反向螺母和拨动推移板，拨动推移底板安装在拨动伸缩滑块的上端，拨动推移底板的纵向延伸方向和拨动伸缩底板的纵向延伸方向垂直；拨动推移底板的纵向延伸方向上设有拨动推移滑槽；拨动推移双向螺杆沿拨动推移底板的纵向延伸方向布置，拨动推移双向螺杆的旋转动力输入端与拨动推移电机的旋转动力输出端连接；所述拨动推移正向螺母和拨动推移反向螺母分别匹配螺接在拨动推移双向螺杆的正向螺纹段和反向螺纹段上，拨动推移正向螺母和拨动推移反向螺母分别设有拨动推移滑块，拨动推移滑块可滑动的安装在拨动推移滑槽内；所述的拨动推移板设有两片，分别与拨动推移正向螺母和拨动推移反向螺母连接。
进一步的，夹持执行机构包括夹持固定执行板和夹持活动执行板，夹持固定执行板和夹持活动执行板水平位于两片所述拨动推移板之间空隙的正下方；夹持固定执行板的内端下侧与夹持固定底板的外端上侧通过连杆固定连接，夹持活动执行板的内端下侧与夹持活动底板的外端上侧通过连杆固定连接。
一种利用图书馆用书籍智能获取装置拿取书籍的方法，包括以下步骤：
通过移动底座机构，移动到目标书籍的书架位置处；
开启升降驱动机构，通过升降驱动板将夹持机构带动至获取目标书籍的指定高度；
夹持升降机构带动夹持伸缩机构和夹持执行机构移动，微调高度至目标书籍的准确位置；
夹持伸缩机构工作，从而带动夹持执行机构向目标书籍移动；夹持执行机构工作，将目标书籍夹持；
然后夹持伸缩机构反向移动，夹持执行机构将目标书籍夹持式抽出书架；
升降驱动机构反向工作，升降驱动板带动夹持机构向下移动。
进一步的，夹持机构在夹持目标书籍之前，通过拨动伸缩机构，将拨动推移机构前端的两片拨动推移板插入目标书籍与两侧书籍之间的空隙中；开启拨动推移机构，在目标书籍与两侧书籍之间形成供夹持机构前端工作的空间。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明能够智能化获取书架上的书籍，特别是对于书架上位置较高处的书籍起到方便获取的效果。不但极大的降低了图书管理员的工作强度，而且便于身材较为矮小借阅者获取书籍。
附图说明
图1为本发明实施例前视示意图；
图2为图1中a处局部放大示意图；
图3为图1中b处局部放大示意图；
图4为本发明实施例中拨动机构的俯视示意图；
图5为本发明实施例中夹持伸缩机构和夹持执行机构配合关系俯视示意图；
图6为本发明实施例中夹持驱动盒处的剖视示意图；
图中：1.移动底盘；2.推架；3.操作台；4.储书箱；5.升降支撑板；6.升降驱动板；7.升降驱动电机；8.升降驱动螺杆；9.升降驱动螺母；10.拨动伸缩底板；11.拨动伸缩驱动电机；12.拨动伸缩螺杆；13.拨动伸缩螺母；14.拨动伸缩滑块；15.拨动推移底板；16.拨动推移电机；17.拨动推移双向螺杆；18.拨动推移正向螺母；19.拨动推移反向螺母；20.拨动推移板；21.夹持升降底板；22.夹持升降驱动气缸；23.夹持升降滑块；24.夹持伸缩底板；25.夹持伸缩气缸；26.夹持伸缩滑块；27.夹持驱动盒；28.夹持驱动软磁铁；29.夹持复位弹簧；30.夹持固定底板；31.夹持活动底板；32.夹持固定执行板；33.夹持活动执行板；34.控制箱。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
如图1至6所示，一种图书馆用书籍智能获取装置，包括控制系统，以及与控制系统电连接的移动底座机构、升降驱动机构、拨动机构和夹持机构。
所述移动底座机构用于安装和固定其它功能部件，它包括移动底盘1，移动底盘1的下端四个角落处设有移动轮，移动底盘1的一侧设有推架2，推架2的上端设有操作台3，推架2的上部两侧设有推力把手。所述推架2位于所述升降驱动机构的外侧前端，这样既能满足对装置的推动要求；同时，移动过程中升降驱动机构又不会影响操作者视线。所述移动底盘1上还设有储书箱4，储书箱4位于所述升降驱动机构的内侧底端，用于临时存放获取的书籍。
所述升降驱动机构用于驱动所述夹持机构和拨动机构的升降，升降驱动机构竖直安装在移动底盘1的上端，升降驱动机构包括升降支撑板5、升降驱动板6、升降驱动电机7、升降驱动螺杆8和升降驱动螺母9。所述升降支撑板5的竖向上设有贯穿其内外端面的升降滑槽，所述升降驱动板6的内端通过升降滑块可滑动的安装在升降滑槽上。所述升降驱动电机7通过底座安装在升降支撑板5的外侧下端，升降驱动电机7采用步进电机，其信号端与所述控制系统电连接。升降驱动螺杆8竖向布置，升降驱动螺杆8的动力输入端与升降驱动电机7的动力输出端连接；升降驱动螺母9匹配螺接在升降驱动螺杆8上，升降驱动螺母9的内端与所述升降驱动板6的升降滑块固定连接。
当需要在书架上取书时，所述的拨动机构用于拨动目标书籍两侧的书籍，以便于腾出足够的空间，方便夹持机构能够较好的靠近目标书籍并对目标书籍进行夹持。拨动机构安装在所述升降驱动板6的上部，包括拨动伸缩机构和拨动推移机构。所述拨动伸缩机构用于实现拨动推移机构相对目标书籍位置的靠近或远离，它包括拨动伸缩底板10、拨动伸缩驱动电机11、拨动伸缩螺杆12、拨动伸缩螺母13和拨动伸缩滑块14。拨动伸缩底板10横向设置在所述升降驱动板6上部，拨动伸缩底板10上设有拨动伸缩滑槽。所述拨动伸缩驱动电机11通过底座安装在拨动伸缩底板10的内端，拨动伸缩驱动电机11的信号端与所述控制系统电连接；拨动伸缩螺杆12沿拨动伸缩底板10的纵向延伸方向设置，拨动伸缩螺杆12的旋转动力输入端与拨动伸缩驱动电机11的旋转动力输出端连接；拨动伸缩螺母13匹配螺接在拨动伸缩螺杆12上，拨动伸缩滑块14与拨动伸缩螺母13固定连接，拨动伸缩滑块14的下端可滑动的安装在所述拨动伸缩滑槽内。所述拨动推移机构安装在所述拨动伸缩滑块14的上端，包括拨动推移底板15、拨动推移电机16、拨动推移双向螺杆17、拨动推移正向螺母18、拨动推移反向螺母19和拨动推移板20。拨动推移底板15安装在拨动伸缩滑块14的上端，拨动推移底板15的纵向延伸方向和拨动伸缩底板10的纵向延伸方向垂直；拨动推移底板15的纵向延伸方向上设有拨动推移滑槽。所述拨动推移电机16通过底架安装在拨动推移底板15的一端，拨动推移电机16的信号端与所述控制系统电连接；拨动推移双向螺杆17沿拨动推移底板15的纵向延伸方向布置，拨动推移双向螺杆17的旋转动力输入端与拨动推移电机16的旋转动力输出端连接。所述拨动推移正向螺母18和拨动推移反向螺母19分别匹配螺接在拨动推移双向螺杆17的正向螺纹段和反向螺纹段上，拨动推移正向螺母18和拨动推移反向螺母19分别设有拨动推移滑块，拨动推移滑块的下端可滑动的安装在拨动推移滑槽内。所述的拨动推移板20设有两片，分别与拨动推移正向螺母18和拨动推移反向螺母19连接；拨动推移板20的前端较薄，这样方便插入目标书籍与两侧书籍之间的空隙内。
夹持机构安装在所述升降驱动板6的下部，并位于所述拨动机构的下方，当拨动机构在目标书籍的两侧推移出空间后，夹持机构用于对书籍夹持取出，夹持机构包括夹持升降机构、夹持伸缩机构和夹持执行机构。夹持升降机构包括夹持升降底板21、夹持升降驱动气缸22和夹持升降滑块23；夹持升降底板21竖向安装在升降驱动板6上，夹持升降底板21的竖向上设有夹持升降驱动滑槽，夹持升降滑块23的内端可滑动的安装在夹持升降驱动滑槽内；所述夹持升降驱动气缸22安装在夹持升降底板21的下端，夹持升降驱动气缸22的动力输出端与夹持升降滑块23固定连接。夹持升降驱动气缸22通过夹持升降电控气阀以及气管与控制系统电连接，夹持升降电控气阀与所述控制系统电连接。所述夹持伸缩机构安装在夹持升降滑块23上，用于驱动夹持执行机构相对目标书籍位置的远近。夹持伸缩机构包括夹持伸缩底板24、夹持伸缩气缸25和夹持伸缩滑块26，夹持伸缩底板24横向安装在夹持升降滑块23上，夹持伸缩底板24的纵向延伸方向上设有夹持伸缩滑槽，夹持伸缩滑块26的下端可滑动的安装在夹持伸缩滑槽内；所述夹持伸缩气缸25安装在夹持伸缩底板24的内端，夹持伸缩气缸25的动力输出端与夹持伸缩滑块26固定连接；夹持伸缩气缸25通过夹持伸缩电控气阀以及气管与供气装置连接，夹持伸缩电控气阀与所述控制系统电连接。夹持执行机构安装在所述夹持伸缩滑块26上，用于直接夹持目标书籍；它包括夹持驱动盒27、夹持驱动软磁铁28、夹持复位弹簧29、夹持固定底板30、夹持活动底板31、夹持固定执行板32和夹持活动执行板33。所述夹持驱动盒27固定安装在夹持伸缩滑块26上，夹持驱动盒27的内侧端面上设有夹持驱动开口。所述夹持驱动软磁铁28固定安装在夹持驱动盒27内的一侧，夹持复位弹簧29安装在夹持驱动盒27内相对夹持驱动软磁铁28的另一侧。夹持驱动软磁铁28外缠绕有夹持驱动激励线圈，夹持驱动激励线圈通过夹持驱动电控开关和电源电连接。所述的夹持活动底板31的内端可活动的通过所述夹持驱动开口伸入夹持驱动盒27以内与夹持复位弹簧29连接；夹持固定底板30的内端通过所述夹持驱动开口伸入夹持驱动盒27以内与夹持驱动盒27的盒壁固定连接；夹持活动底板31与夹持固定底板30左、右相对安装。在夹持机构不工作时，所述夹持固定执行板32和夹持活动执行板33水平位于两片所述拨动推移板20之间空隙的正下方；夹持固定执行板32的内端下侧与夹持固定底板30的外端上侧通过连杆固定连接，夹持活动执行板33的内端下侧与夹持活动底板31的外端上侧通过连杆固定连接。夹持机构在工作时，所述夹持固定执行板32和夹持活动执行板33位于两片所述所述拨动推移板20之间。
所述控制系统包括控制箱34、控制器和操控板，控制器安装在控制箱34上，控制箱34安装在所述推架2的中部，操作板安装在所述推架2的上端的操作台3上。控制器的信号输入端与操控板的信号输出端电连接，控制器的信号输出端分别与所述升降驱动电机7、拨动伸缩驱动电机11、拨动推移电机16、夹持升降电控气阀、夹持伸缩电控气阀以及夹持驱动电控开关电连接。
一种利用图书馆用书籍智能获取装置拿取书籍的方法，包括以下步骤：
通过移动底座机构，移动到目标书籍的书架位置处；
开启升降驱动机构，通过升降驱动板6将拨动机构和夹持机构带动至获取目标书籍的指定高度；
通过拨动伸缩机构，将拨动推移机构前端的两片拨动推移板20插入目标书籍与两侧书籍之间的空隙中；开启拨动推移机构，在拨动推移电机16的带动下，拨动推移正向螺母18和拨动推移反向螺母19分别带动两片拨动推移板20向目标书籍的两侧移动，在目标书籍与两侧书籍之间形成供夹持机构前端的夹持固定执行板32和夹持活动执行板33工作的空间；
夹持升降机构带动夹持伸缩机构和夹持执行机构向上移动，最终夹持固定执行板32和夹持活动执行板33进入两片拨动推移板20之间；夹持伸缩机构工作，从而带动夹持固定执行板32和夹持活动执行板33向目标书籍移动，即夹持固定执行板32和夹持活动执行板33分别移动至目标书籍的两侧；夹持执行机构中的软磁铁上电工作，夹持固定执行板32和夹持活动执行板33将目标书籍夹持；
然后夹持伸缩机构反向移动，夹持执行机构将目标书籍夹持式抽出书架；夹持升降机构带动夹持伸缩机构向下移动，夹持执行机构携带目标书籍移动至拨动推移机构的下方；
拨动推移机构反向工作，两片拨动推移板20向中间靠拢；拨动伸缩机构反向工作，两片拨动推移板20从书架内抽出；
升降驱动机构反向工作，通过升降驱动板6将拨动机构和夹持机构向下带动至储书箱4的上方；夹持执行机构中的软磁铁断电，夹持固定执行板32和夹持活动执行板33分离移动，目标书籍落入储书箱4内。
本发明实施例的优点在于：本发明能够智能化获取书架上的书籍，特别是对于书架上位置较高处的书籍起到方便获取的效果。不但极大的降低了图书管理员的工作强度，而且便于身材较为矮小借阅者获取书籍。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。