作者：譚澤漢，沈恆華

一、簡要介紹

        本項目聚焦於圖書館智慧管理升級，打造了一款融合「AI+智能控制+多層級定位」的智能書架，替代傳統人工管理模式，破解傳統書架安全隱患大、定位精度低、高空取還不便、管理效率低等痛點。該智能書架采用雙面分區、垂直分層設計，集成多層級空間編碼定位系統與智能夾取機構，實現圖書自主存取、精准定位、智能盤點、安全運維等核心功能，打通圖書入庫、出庫、借還全流程，讓「人找書」變為「書到人」，為圖書館自動化、智能化升級提供全新解決方案，助力構建安全、高效、便捷的智慧圖書管理生態。

二、作品效果示例

         1、智能書架雙面分區安全場景

        智能書架采用創新雙面設計，一面為機器人作業區，另一面為人工作業區，通過物理隔離實現人機分流，避免作業時互相幹擾，大幅降低碰撞等安全隱患。機器人作業區配備帶電磁鎖的安全防護門、警示標識、感應裝置及急停按鈕，人工作業區采用防滑地面與應急照明設計，中部設置透明亞克力隔離板，既保障安全隔離，又不影響視覺監控，全方位守護人員與設備安全。

2、智能書架核心功能與定位展示

        智能書架采用垂直分區設計，0-2160mm為人工取還書區，方便讀者直接操作；2160-5200mm為機器人取還書區，由機器人負責高空圖書取放，解決人工高空作業的安全隱患。內置多層級空間編碼定位系統，通過地面Z區編碼、書架Y層編碼、圖書料箱X位置編碼的組合，可精確定位每本圖書的具體位置，不受光線、書本磨損等因素影響。配備智能機器人與雙夾臂設計，可精准夾緊圖書料箱，完成取放、轉運全自動化操作，無需人工幹預。

3、智能書架借還書交互場景

        智能書架配備取還書格口與觸摸屏電腦，格口設置定位二維碼與導軌系統，確保機器人精准送達圖書料箱，格口高度700~1000mm，貼合人體操作習慣。借還書流程簡潔高效：借書時，讀者在終端輸入信息，系統通過多層級定位指引機器人取出對應圖書料箱並送至格口；還書時，機器人先將空料箱送至格口，讀者放入圖書後，機器人精准將料箱歸位。圖書料箱采用300×300×200mm標准尺寸，底部設卡座固定圖書，每箱對應一本圖書，適配絕大多數圖書規格。

本項目致力於打造一款兼具實用性與科技感的智能書架，融合雙面安全設計、多層級精准定位與高效人機交互技術，突破傳統圖書管理的局限，大幅提升圖書館管理的安全性、准確性與效率，為未來智慧圖書館建設開創全新模式。

4、發明專利

        本智能書架已獲取發明專利《一種智能圖書館雙面取還書系統及取還書方法》。該專利公開了一種智能圖書館雙面取還書系統及取還書方法，涉及圖書館人工智能技術領域，包括雙面書架單元設計，書架的一面是機器人作業區，另一面是人工作業區，避免互相幹擾;多層級空間編碼定位系統，定位系統通過三種定位碼，系統可以精確定位到每本圖書的位置;垂直分區與取還書格口交互單元設計，通過垂直分區與取還書格口交互單元將書架垂直分為上下兩個區域，下部區域為人工取還書區，上部區域為機器人取還書區;機器人夾取圖書料箱的設計，機器人可通過設計的兩個夾臂來夾緊固定尺寸的料箱，並通過識別二維碼來定位進行取還書操作;本發明在提高圖書館自動化系統的安全性、准確性、效率等方面具有顯著的技術優勢。