陳盼盼　張利品

【摘要】本文設(shè)計(jì)了一種新型的智能便捷書(shū)架，能較好地實(shí)現(xiàn)較高層、較底層書(shū)架取書(shū)、放書(shū)時(shí)的不便，可自動(dòng)抽出書(shū)架并上下移動(dòng)至較為合適的高度，便于人們省時(shí)、省力地取書(shū)、放書(shū)。同時(shí)，也可以增加書(shū)架的層數(shù)，有效地實(shí)現(xiàn)空間的利用程度。

【關(guān)鍵詞】智能書(shū)架；便捷；上下升降

書(shū)籍是人類文明進(jìn)步的階梯。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在圖書(shū)館、資料室、辦公室、個(gè)人書(shū)房都需要設(shè)計(jì)一種新型可自動(dòng)升降的書(shū)架。因?yàn)闀?shū)放在較高層，伸手夠不到，還得需要踩著椅子攀爬，具有一定的危險(xiǎn)性。若書(shū)放在較低層，比較胖的人群下蹲去取放書(shū)都非常得不方便。本文所設(shè)計(jì)的智能便捷書(shū)架能實(shí)現(xiàn)在較高層、較低層可以任意地自動(dòng)抽出，而且還能上下移動(dòng)至較為合適的位置，方便人們?nèi)?shū)、放書(shū)。在中間層安裝一個(gè)傳感器，能夠檢測(cè)到是否有人從書(shū)架的附近走過(guò)，有人時(shí)才開(kāi)啟移位裝置和升降裝置。人離開(kāi)時(shí)書(shū)架的高、低層能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)復(fù)原。只有在你想從較高或較低層拿書(shū)時(shí)，較高層或較低層書(shū)架才會(huì)自動(dòng)地抽出并上下移動(dòng)到較為合適的位置。除此之外，還可以加高書(shū)架的層數(shù)，提高書(shū)架所在的空間利用率。

現(xiàn)在大多數(shù)圖書(shū)館、資料室還都是用的傳統(tǒng)書(shū)架，傳統(tǒng)書(shū)架不但書(shū)架是固定的，并且查閱書(shū)籍，找書(shū)是一件特別繁瑣的事情。知道要找的書(shū)的書(shū)號(hào)在哪一排書(shū)架上，但是到了附近還得靠自己仔細(xì)的一本一本的查找，費(fèi)事費(fèi)力。智能便捷書(shū)架能幫助人們解決查找書(shū)籍時(shí)繁瑣，通過(guò)運(yùn)用壓力傳感器和LED指示燈的方式，將每層書(shū)架上的每本書(shū)都設(shè)壓力傳感器和對(duì)應(yīng)的LED燈，抽走哪本書(shū)，哪本書(shū)對(duì)應(yīng)的LED等亮，下次放書(shū)時(shí)直接放在那個(gè)位置就可以了，提高了勞動(dòng)效率，節(jié)省了時(shí)間。

一、智能便捷書(shū)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

智能便捷書(shū)架，包括書(shū)架框架和書(shū)架板。其中，書(shū)架板設(shè)計(jì)成五層，分別是上面兩層、中層和底下兩層書(shū)架板。中層書(shū)架板固定在書(shū)架框架的中間部位。此書(shū)架上還設(shè)計(jì)有水平移動(dòng)裝置和上下升降裝置。在書(shū)架的水平移動(dòng)裝置中包含有推板、移動(dòng)式電動(dòng)機(jī)、移動(dòng)絲杠和滑軌。在書(shū)架框架的左右兩側(cè)板的內(nèi)側(cè)都同時(shí)對(duì)稱安裝了滑軌（為了保持平衡度，一側(cè)安裝定滑軌、另一側(cè)安裝動(dòng)滑軌）。在上層書(shū)架板兩端的底部安裝有滑輪，滑輪放在滑軌上。在推板上開(kāi)設(shè)開(kāi)口朝下的槽，上層書(shū)架板與推板通過(guò)這些卡槽連接在一起。移動(dòng)絲杠垂直安裝在推板上面，并用聯(lián)軸器將移動(dòng)絲杠和移動(dòng)式電機(jī)連接在一起。電動(dòng)機(jī)（安裝固定在書(shū)架的框架上）帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而推動(dòng)推板的前后水平移動(dòng)）。推板帶著上層書(shū)架板在定滑軌和動(dòng)滑軌之間移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)書(shū)架上取書(shū)、放書(shū)時(shí)，自動(dòng)抽出與自動(dòng)還原。

智能便捷書(shū)架中設(shè)計(jì)的升降裝置包括有升降電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器及升降絲杠，升降絲杠同樣也是通過(guò)聯(lián)軸器同升降電動(dòng)機(jī)連接在一起，升降電動(dòng)機(jī)固定在智能書(shū)架的框架的右上方，動(dòng)滑軌垂直安裝在升降絲杠上。有人想要找高層書(shū)架上的書(shū)時(shí)，移動(dòng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，帶動(dòng)移動(dòng)絲杠，并帶動(dòng)推板將上層書(shū)架板推到動(dòng)滑軌上。動(dòng)滑軌在升降電機(jī)和升降絲杠的帶動(dòng)下向下移動(dòng)，上層書(shū)架板隨之向下移動(dòng)，這時(shí)與推板上的卡槽慢慢脫離后，上層書(shū)架板下移，直至降到合適的位置。取書(shū)之后要自動(dòng)還原，需要按下升降電機(jī)的開(kāi)關(guān)按鈕，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，升降絲杠帶動(dòng)動(dòng)滑軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)推板上的卡槽卡住上層書(shū)架板之后，將上層書(shū)架板往上拉起，進(jìn)而將上層書(shū)架板拉回至原來(lái)的位置。有人想從低層書(shū)架上的書(shū)時(shí)，移動(dòng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，帶動(dòng)移動(dòng)絲杠，并帶動(dòng)推板將下層書(shū)架板推到動(dòng)滑軌上。動(dòng)滑軌在升降電機(jī)和升降絲杠的帶動(dòng)下向上移動(dòng)，下層書(shū)架板隨之向上移動(dòng)，這時(shí)與推板上的卡槽卡在一起，下層書(shū)架板上移，直至升到合適的位置。取書(shū)之后要自動(dòng)還原，需要按下升降電機(jī)的開(kāi)關(guān)按鈕，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，升降絲杠帶動(dòng)動(dòng)滑軌向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)推板上的卡槽與下層書(shū)架板脫離之后，將下層書(shū)架板往下拉至原來(lái)位置。

底層書(shū)架板還設(shè)有背板，通過(guò)轉(zhuǎn)軸將背板固定在智能便捷書(shū)架框架的最下面，轉(zhuǎn)軸的一端安裝有舵機(jī)。底層書(shū)架板也能在舵機(jī)帶動(dòng)下向上轉(zhuǎn)動(dòng)60°，這樣也可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)舵機(jī)來(lái)提高底層書(shū)架板的高度。移動(dòng)式電機(jī)、升降電動(dòng)機(jī)和舵機(jī)所對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)控制按鈕都分別安裝在書(shū)架框架的外側(cè)居中的位置，方便人們按鍵操作。

二、智能便捷書(shū)架的控制設(shè)計(jì)

便于識(shí)別取走的每本書(shū)的具體位置，在每層書(shū)架板的上面都設(shè)有一排壓力傳感器，書(shū)架上的每一個(gè)書(shū)位設(shè)置一個(gè)壓力傳感器和相應(yīng)的一盞LED指燈。當(dāng)壓力傳感器感應(yīng)到書(shū)從書(shū)位上被抽走時(shí)，對(duì)應(yīng)的LED指示燈會(huì)亮起來(lái)，放書(shū)時(shí)可根據(jù)LED指示燈的指示將書(shū)放回原位，放回去之后，LED指示燈熄滅，這樣大大地提高了取放書(shū)的效率。

三、結(jié)論

本智能便捷書(shū)架設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)是在較高層或較低層書(shū)架上取書(shū)放書(shū)時(shí)，不用向上攀爬和下蹲，就能夠通過(guò)移動(dòng)裝置和升降裝置自動(dòng)將書(shū)架板高度升降至較為合適的取、放書(shū)的位置。在每層書(shū)架板的上面都設(shè)有一排壓力傳感器，即在書(shū)架上每一個(gè)書(shū)位設(shè)置一個(gè)壓力傳感器和相應(yīng)的一盞LED指燈。當(dāng)壓力傳感器感應(yīng)到書(shū)從書(shū)位上被抽出時(shí)，對(duì)應(yīng)的LED指示燈會(huì)亮，放書(shū)時(shí)可根據(jù)LED指示燈的指示將書(shū)放回原位，放回去之后，LED指示燈熄滅，這樣大大地提高了放書(shū)的效率，有利于增大書(shū)架的儲(chǔ)書(shū)量，有效地增大了空間利用率。