陈盼盼　张利品

【摘要】本文设计了一种新型的智能便捷书架，能较好地实现较高层、较底层书架取书、放书时的不便，可自动抽出书架并上下移动至较为合适的高度，便于人们省时、省力地取书、放书。同时，也可以增加书架的层数，有效地实现空间的利用程度。

【关键词】智能书架；便捷；上下升降

書籍是人类文明进步的阶梯。随着社会经济的高速发展，在图书馆、资料室、办公室、个人书房都需要设计一种新型可自动升降的书架。因为书放在较高层，伸手够不到，还得需要踩着椅子攀爬，具有一定的危险性。若书放在较低层，比较胖的人群下蹲去取放书都非常得不方便。本文所设计的智能便捷书架能实现在较高层、较低层可以任意地自动抽出，而且还能上下移动至较为合适的位置，方便人们取书、放书。在中间层安装一个传感器，能够检测到是否有人从书架的附近走过，有人时才开启移位装置和升降装置。人离开时书架的高、低层能够实现自动复原。只有在你想从较高或较低层拿书时，较高层或较低层书架才会自动地抽出并上下移动到较为合适的位置。除此之外，还可以加高书架的层数，提高书架所在的空间利用率。

现在大多数图书馆、资料室还都是用的传统书架，传统书架不但书架是固定的，并且查阅书籍，找书是一件特别繁琐的事情。知道要找的书的书号在哪一排书架上，但是到了附近还得靠自己仔细的一本一本的查找，费事费力。智能便捷书架能帮助人们解决查找书籍时繁琐，通过运用压力传感器和LED指示灯的方式，将每层书架上的每本书都设压力传感器和对应的LED灯，抽走哪本书，哪本书对应的LED等亮，下次放书时直接放在那个位置就可以了，提高了劳动效率，节省了时间。

一、智能便捷书架的结构设计

智能便捷书架，包括书架框架和书架板。其中，书架板设计成五层，分别是上面两层、中层和底下两层书架板。中层书架板固定在书架框架的中间部位。此书架上还设计有水平移动装置和上下升降装置。在书架的水平移动装置中包含有推板、移动式电动机、移动丝杠和滑轨。在书架框架的左右两侧板的内侧都同时对称安装了滑轨（为了保持平衡度，一侧安装定滑轨、另一侧安装动滑轨）。在上层书架板两端的底部安装有滑轮，滑轮放在滑轨上。在推板上开设开口朝下的槽，上层书架板与推板通过这些卡槽连接在一起。移动丝杠垂直安装在推板上面，并用联轴器将移动丝杠和移动式电机连接在一起。电动机（安装固定在书架的框架上）带动丝杠转动，丝杠转动进而推动推板的前后水平移动）。推板带着上层书架板在定滑轨和动滑轨之间移动，实现书架上取书、放书时，自动抽出与自动还原。

智能便捷书架中设计的升降装置包括有升降电动机、联轴器及升降丝杠，升降丝杠同样也是通过联轴器同升降电动机连接在一起，升降电动机固定在智能书架的框架的右上方，动滑轨垂直安装在升降丝杠上。有人想要找高层书架上的书时，移动电动机开始工作，带动移动丝杠，并带动推板将上层书架板推到动滑轨上。动滑轨在升降电机和升降丝杠的带动下向下移动，上层书架板随之向下移动，这时与推板上的卡槽慢慢脱离后，上层书架板下移，直至降到合适的位置。取书之后要自动还原，需要按下升降电机的开关按钮，电动机反转，升降丝杠带动动滑轨向上运动，当推板上的卡槽卡住上层书架板之后，将上层书架板往上拉起，进而将上层书架板拉回至原来的位置。有人想从低层书架上的书时，移动电动机开始工作，带动移动丝杠，并带动推板将下层书架板推到动滑轨上。动滑轨在升降电机和升降丝杠的带动下向上移动，下层书架板随之向上移动，这时与推板上的卡槽卡在一起，下层书架板上移，直至升到合适的位置。取书之后要自动还原，需要按下升降电机的开关按钮，电动机反转，升降丝杠带动动滑轨向下运动，当推板上的卡槽与下层书架板脱离之后，将下层书架板往下拉至原来位置。

底层书架板还设有背板，通过转轴将背板固定在智能便捷书架框架的最下面，转轴的一端安装有舵机。底层书架板也能在舵机带动下向上转动60°，这样也可以通过旋转舵机来提高底层书架板的高度。移动式电机、升降电动机和舵机所对应的开关控制按钮都分别安装在书架框架的外侧居中的位置，方便人们按键操作。

二、智能便捷书架的控制设计

便于识别取走的每本书的具体位置，在每层书架板的上面都设有一排压力传感器，书架上的每一个书位设置一个压力传感器和相应的一盏LED指灯。当压力传感器感应到书从书位上被抽走时，对应的LED指示灯会亮起来，放书时可根据LED指示灯的指示将书放回原位，放回去之后，LED指示灯熄灭，这样大大地提高了取放书的效率。

三、结论

本智能便捷书架设计创新点是在较高层或较低层书架上取书放书时，不用向上攀爬和下蹲，就能够通过移动装置和升降装置自动将书架板高度升降至较为合适的取、放书的位置。在每层书架板的上面都设有一排压力传感器，即在书架上每一个书位设置一个压力传感器和相应的一盏LED指灯。当压力传感器感应到书从书位上被抽出时，对应的LED指示灯会亮，放书时可根据LED指示灯的指示将书放回原位，放回去之后，LED指示灯熄灭，这样大大地提高了放书的效率，有利于增大书架的储书量，有效地增大了空间利用率。