ㅇ도서 정리를 자동화로 하여 안전성, 편리성, 정확성을 다질 수 있음.

ㅇ사서의 업무를 줄여 도서문화에 대한 기여도 향상 가능성을 줌.

ㅇ전자책 증가로 완전 자동화 시스템보다 책의 향수를 기억할 수 있는 반자동화 기계 제작

2. 수행기간

3. 개발작품 설명

ㅇ사용자가 로봇에 반납할 책을 태깅한 후 넣으면 로봇은 서버로부터 각 책에 대해서 꽂아넣기 위한 이동경로 정보를 받아온 후 로봇이 이동하여 책을 서가에 삽입합니다.

ㅇ사용자가 찾고자 하는 책을 검색한 후 로봇에 정보를 보내면 로봇은 사용자가 요청한 책의 위치에 대한 이동경로 정보를 받아온 후 로봇이 이동하여 실제 책의 위치를 찾아줍니다.

ㅇ도서관 및 서점 이용자, 사서, 관리자 모두에게 안전과 편리성을 제공할수 있습니다.

ㅇREST API를 통한 웹 기반 로봇 제어가 이루어지므로 기존 도서관 웹 서버-데이터베이스 간의 연동이 수월하며, 다양한 도서관 전산 시스템에서의 호환성이 뛰어납니다.

4. 구동 원리

ㅇ사람이 책의 RFID 카드를 리더기에 태그 시킵니다. 이 동작을 통해 도서 정보를 읽어 옵니다. 이 과정은 아두이노 DUE가 담당합니다.

ㅇ인식된 도서 정보는 젯슨나노를 거쳐 서버로 송신되어지고 서버는 도서를 삽입하기 위한 경로계획 및 도서정보를 다시 젯슨나노를 거쳐 DUE로 보내주게 됩니다.

ㅇDUE는 Slave3에 Serial 통신으로 바퀴를 동작시키며, 도서관 바닥에 부착된 RF 태그를 만나게 되었을 때 하나의 분기점으로 인식하여 기존에 받은 경로데이터와 검사하는 과정을 거쳐 안정적으로 주행(직진, 좌회전, 우회전, 정지)하게 됩니다.

ㅇ도서관 바닥의 RF적외선 태그를 밟으면 서가에 도착한 것으로 인식하고 도서 검출 동작을 실행합니다.

ㅇ적외선 센서는 서가를 층별로 스캔하며 이 과정에서 빈공간이 검출되어 진다면 도서 삽입동작을 진행합니다.

ㅇZ축 이동 제어 - UNO(Slave3) 와 UNO(Slave1)의 통신을 통해 전달받은 층수에 맞게 높이를 조절합니다. 특히 Z축은 3개의 Stepping motor가 들어갑니다. 먼저 두개의 Stepping motor를 통해 0층인 경우(0을 입력받은 경우) 맨 밑바닥, 1층(1을 입력받은 경우)의 경우 중간 높이 2층의 경우 맨 윗층으로 움직일 수 있도록 제어합니다.

ㅇ도서 삽입을 위한 beak부분은 총 6개의 모터가 관여하여 도서를 안정적으로 삽입합니다.

ㅇ모든 작업이 끝나면 로봇은 원점으로 돌아오게 됩니다.

+ 로봇이 주행하던 중 Jetson-Nano의 카메라에 인체가 인식된다면, Arduino 모터 신호의 하드웨어적 단선으로 로봇의 바퀴를 일시정지 시킵니다. 일정시간 이후 다시 구동 할 수 있도록 설계되어 있습니다.

5. 활용방안

ㅇ대학교 기업 등의 서재가 존재하는 모든 장소에서 사용가능 (인프라구축 필요)

ㅇ여러 도서관에서 사용하게 될 시 빅데이터를 종합하여, 사람들의 선호도 조사 등 여러 통계를 수집할 수 있다.