一种开放实验室智能管理系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开的一种开放实验室智能管理系统，其特征在于：包括：管理系统、管理员子系统、教师查阅子系统、学生预约子系统、门禁子系统、器件打包与存储子系统、器件分发子系统、实验台监控子系统；本发明专利技术揭示了一种开放实验室智能管理系统，构成开放实验室管理系统的各个子系统各自为一个独立系统，采用或网络通信或无线通信的方式连接，降低了系统复杂程度；器件分发子系统采用智能搬运装置代替人工，减少了人力资源的浪费；器件分发子系统可以在非工作时间提前完成器件的分发，提高了实验室的利用率，降低了时间成本。降低了时间成本。降低了时间成本。

【技术实现步骤摘要】
一种开放实验室智能管理系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及一种实验室智能管理系统，具体为一种开放实验室智能管理系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]为了给学生创新创作提供良好的实验环境，打造开放实验室是一种很好的选择；学生通过预约系统确定实验时间，实验项目，实验所需器件；学生预约的实验时间、实验项目不尽相同，所需器件也不尽相同；目前的实验室管理系统中，实验室管理人员，根据学生预约实验的信息，人工提前准备好实验器件，人工放置到所约实验台，还没有实现全自动化管理；浪费大量的人力，效率低下；需要一种自动化装置，加入目前的实验室管理系统中，解决这一技术问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术的目的在于提供一种元器件分发智能搬运装置，旨在解决现有的开放实验室管理系统中无法提前自动分发实验器件的技术问题。
[0004]技术方案：一种开放实验室智能管理系统，包括：管理系统、管理员子系统、教师查阅子系统、学生预约子系统、门禁子系统、器件打包与存储子系统、器件分发子系统、实验台监控子系统；管理员子系统、教师查阅子系统、学生预约子系统、门禁子系统、器件打包与存储子系统、器件分发子系统、实验台监控子系统均与管理系统连接；管理员子系统用于管理员管理登记实验室器件，发布管理信息；教师查阅子系统用于教师查看学生实验完成情况，批阅实验报告学生预约子系统；门禁子系统用于识别进入实验室人员；器件打包与存储子系统用于把学生预约实验所有实验器件打包并贴上实验台号；学生实验发成后回收器件并存储；器件分发子系统用于把打包好的学生预约实验所有实验器件分发到对应实验台；实验台监控子系统用于实验台的电源管理，环境各参数的监测，异常时切断电源发出报警信息；管理系统用于控制上述各个系统的功能。
[0005]进一步的，学生预约子系统是器件打包与存储子系统的信息来源，器件打包与存储子系统根据学生的预约实验的信息：实验时间、实验项目、所需实验器件，所选实验台号，提前将实验器件打包并标注实验台号。
[0006]进一步的，器件打包与存储子系统与器件分发子系统采用ZigBee通信，器件打包与存储子系统发出器件分发指令，器件分发子系统执行。
[0007]进一步的，器件分发子系统为智能搬运装置。
[0008]进一步的，智能搬运装置是由抓取模块、寻迹模块、图像识别模块、驱动模块和载物小车构成；抓取模块、寻迹模块、图像识别模块、驱动模块安装在载物小车上，抓取模块由大臂、小臂和吸盘三个部分构成；大臂水平方向360度旋转，小臂竖直方向180度旋转，小臂末端装有吸盘，通过吸盘来抓取器件盒；驱动模块用来驱动载物小车运动，寻迹模块用来识
别实验室地面标识线，进而控制载物小车按实验室地面标识线运动，图像识别模块用来识别器件包装盒上的实验台号的数字标识，还有地面标识线分叉口处的实验台号的数字标识及实验台边器件放置处的实验台号的数字标识，用于确认抓取或放置的位置。
[0009]一种开放实验室智能管理系统的工作方法，智能搬运装置接收到分发器件指令，智能搬运装置在数字标识0处，识别器件分发台上器件盒上的实验台号的数字标识并记录，然后用吸盘抓取器件盒，放置在智能搬运装置载物盘中，并与器件打包与存储子系统通信：器件已取走，正在运输中；智能搬运装置沿着地面上的标识线运行，在分叉路口处识别地面上的实验台号的数字标识，与记录的实验台号对照，若有相匹配的实验台号，智能搬运装置选择相匹配实验台的方向运行，运行中再次识别到相匹配的实验台号标识，智能搬运装置中大臂带动小臂，小臂带动吸盘，从载物盘中抓取器件包装盒，旋转大臂带动小臂把包装盒放在实验台器件放置处，松开吸盘，放置完毕，并通过无线通信报告管理系统器件提前放置完成；若分叉路口没有相匹配的实验台号，智能搬运装置直行，到下一分叉路口，继续上述操作；智能搬运装置器件放置完成后，沿地面标识线回到数字标识0处；当学生完成实验后，把实验器件重修打包放回实验台器件放置处，并按下实验完成按键，上传实验数据；管理系统发出需取回实验器件的指令，智能搬运装置收到此命令，从数字标识0处，按上述步骤寻址到对应的实验台，从实验台器件放置处取回器件盒，并送到数字标识0处。器件打包与存储子系统拆解器件盒，取出其中的器件放回器件仓库。
[0010]与现有技术相比，本专利技术揭示了一种开放实验室智能管理系统及其工作方法，具体有益效果如下：构成开放实验室管理系统的各个子系统各自为一个独立系统，采用或网络通信或无线通信的方式连接，降低了系统复杂程度；器件分发子系统采用智能搬运装置代替人工，减少了人力资源的浪费；器件分发子系统可以在非工作时间提前完成器件的分发，提高了实验室的利用率，降低了时间成本。
附图说明
[0011]附图1是开放实验室智能管理系统框图；附图2是智能搬运装置示意图；附图3是智能搬运装置路径示意图；附图4是智能搬运装置控制流程图；图中：1、管理系统；2、管理员子系统；3、教师查阅子系统；4、学生预约子系统；5、门禁子系统；6、器件打包与存储子系统；7、器件分发子系统；71、抓取模块；711、大臂；712、小臂；713、吸盘；72、图像识别模块；721、摄像头；73、载物小车；731、载物盘；8、实验台监控子系统。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]本专利技术提供一种技术方案：如附图1所示，本专利技术提供的一种开放实验室智能管理
系统，包括：管理系统1、管理员子系统2、教师查阅子系统3、学生预约子系统4、门禁子系统5、器件打包与存储子系统6、器件分发子系统7、实验台监控子系统8；管理员子系统2、教师查阅子系统3、学生预约子系统4、门禁子系统5、器件打包与存储子系统6、器件分发子系统7、实验台监控子系统8均与管理系统1连接；学生预约子系统4是器件打包与存储子系统6的信息来源，器件打包与存储子系统6根据学生的预约实验的信息：实验时间、实验项目、所需实验器件，所选实验台号，提前将实验器件打包并标注实验台号；器件打包与存储子系统6与器件分发子系统7即智能搬运装置采用ZigBee通信，发出器件分发指令。智能搬运装置，如附图2所示，由抓取模块71、寻迹模块、图像识别模块72、驱动模块和载物小车73构成；抓取模块71由大臂711、小臂712和吸盘713三个部分构成，大臂711可以水平方向360度旋转，小臂712可以竖直方向180度旋转，小臂712末端装有吸盘713，吸盘713用来抓取器件盒；寻迹模块用来识别实验室地面标识线，如附图3所示；图像识别模块72可以调整抓取模块71的角度，同时用来识别器件包装盒上的实验台号的数字标识，还有地面标识线分叉口处的实验台号的数字标识及实验台边器件放置处的实验台号的数字标识；图像识别模块72通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开放实验室智能管理系统（1），其特征在于：包括：管理系统（1）、管理员子系统（2）、教师查阅子系统（3）、学生预约子系统（4）、门禁子系统（5）、器件打包与存储子系统（6）、器件分发子系统（7）、实验台监控子系统（8）；管理员子系统（2）、教师查阅子系统（3）、学生预约子系统（4）、门禁子系统（5）、器件打包与存储子系统（6）、器件分发子系统（7）、实验台监控子系统（8）均与管理系统（1）连接；管理员子系统（2）用于管理员管理登记实验室器件，发布管理信息；教师查阅子系统（3）用于教师查看学生实验完成情况，批阅实验报告学生预约子系统（4）；门禁子系统（5）用于识别进入实验室人员；器件打包与存储子系统（6）用于把学生预约实验所有实验器件打包并贴上实验台号；学生实验发成后回收器件并存储；器件分发子系统（7）用于把打包好的学生预约实验所有实验器件分发到对应实验台；实验台监控子系统（8）用于实验台的电源管理，环境各参数的监测，异常时切断电源发出报警信息；管理系统（1）用于控制上述各个系统的功能。2.根据权利要求1所述的一种开放实验室智能管理系统（1），其特征在于：学生预约子系统（4）是器件打包与存储子系统（6）的信息来源，器件打包与存储子系统（6）根据学生的预约实验的信息：实验时间、实验项目、所需实验器件，所选实验台号，提前将实验器件打包并标注实验台号。3.根据权利要求2所述的一种开放实验室智能管理系统（1），其特征在于：器件打包与存储子系统（6）与器件分发子系统（7）采用ZigBee通信，器件打包与存储子系统（6）发出器件分发指令，器件分发子系统（7）执行。4.根据权利要求3所述的一种开放实验室智能管理系统（1），其特征在于：器件分发子系统（7）为智能搬运装置。5.根据权利要求4所述的一种开放实验室智能管理系统（1），其特征在于：智能搬运装置是由抓取模块（71）、寻迹模块、图像识别模块（72）、驱动模块和载物小车（73）构成；抓取模块（71）、寻迹模块、图像识别模块（72）、驱动模块安装在载物小车（73）上，抓取模块（71）由大臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楚平，余道才，王韵琦，汤正发，
申请(专利权)人：雷柏特南通实验室系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：