賈　芳

河南理工大學(xué)圖書館，河南　焦作　454000

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圖書館智能機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用分析

賈芳*

河南理工大學(xué)圖書館，河南焦作454000

摘要：本文針對當(dāng)前國內(nèi)外圖書館機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)行了介紹，重點總結(jié)了圖書館機(jī)器人應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，通過分析讓讀者了解圖書館機(jī)器人開發(fā)應(yīng)用應(yīng)該注意的內(nèi)容，對未來圖書館機(jī)器人的開發(fā)應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：圖書館；機(jī)器人；圖書館智能機(jī)器人；服務(wù)平臺

隨著圖書館智能化需求的發(fā)展和機(jī)器人技術(shù)的成熟，圖書館的發(fā)展呈現(xiàn)全新的智能管理模式。智能機(jī)器人作為現(xiàn)代科技發(fā)展的代表，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械制造、環(huán)境監(jiān)測、航空航天、軍事等多個領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)揮了巨大的作用，引起科研人員的重視。尤其是2016年3月9日至15日在韓國首爾進(jìn)行的圍棋人機(jī)大戰(zhàn)，再度引起了人們對人工智能及機(jī)器人研究的熱烈討論。如何利用智能機(jī)器人減輕當(dāng)前圖書館人員的繁瑣勞動和雇傭成本，提高工作效率，成為目前圖書館機(jī)器人開發(fā)研究的重點課題。

在國外，智能機(jī)器人已投入圖書館應(yīng)用，如英國國家圖書館將高科技藏書庫700多萬冊圖書的保管和檢索全部交由機(jī)器人完成，不需要圖書管理員參與。其中，德國洪堡大學(xué)、美國芝加哥大學(xué)、日本早稻田大學(xué)等高校也建立了類似的圖書館機(jī)器人系統(tǒng)[1]，而目前國內(nèi)還處于起步階段。伴隨著我國數(shù)字圖書館和虛擬圖書館數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)逐漸融入了圖書的采編、接收、分類、登記、咨詢等工作中，科研人員針對圖書館機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。本文將相關(guān)的圖書館機(jī)器人技術(shù)總結(jié)如下：

一、機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖書館機(jī)器人多采用可移動結(jié)構(gòu)?？梢苿拥膱D書館機(jī)器人便于圖書的搬運(yùn)、上架和下架。常采用的底盤結(jié)構(gòu)有履帶式、輪式和腿式結(jié)構(gòu)。履帶式機(jī)器人適應(yīng)松軟的地形，越障能力強(qiáng)，運(yùn)行較平穩(wěn)，但運(yùn)行效率低、運(yùn)動噪聲大。輪式機(jī)器人更適合平坦的路面，且能高速移動，控制靈活，但容易打滑，不平穩(wěn)，且對復(fù)雜地形無能為力。雙足式機(jī)器人幾乎可以適應(yīng)各種復(fù)雜地形，越障能力強(qiáng)，缺點是行進(jìn)速度較低，且由于重心原因容易側(cè)翻，不穩(wěn)定。因此，圖書館常使用輪式底盤。除了咨詢機(jī)器人，圖書館機(jī)器人一般都會安裝機(jī)械手，而機(jī)械手結(jié)構(gòu)一般要求結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活和控制精度高。

二、圖書識別定位技術(shù)

圖書的識別與定位技術(shù)主要是基于條形碼和無線射頻識別兩種方法。條形碼具有速度快、可靠性高、壽命長、成本低等優(yōu)點，但防盜功能差，涵蓋信息量少，不能滿足機(jī)器人準(zhǔn)確定位圖書的要求，因此不適宜機(jī)器人識別[2]?；跓o線射頻識別技術(shù)(RFID)的電子標(biāo)簽彌補(bǔ)了條形碼的以上缺陷，信息量大、讀取方便，極大地提高了圖書的識別率，可有效實現(xiàn)圖書位置的識別和定位。另外，圖書館機(jī)器人有時也用于掃描識別圖書內(nèi)容，機(jī)器人視覺技術(shù)與光學(xué)字符識別技術(shù)(Optical Character Recognition，OCR)被引入識別過程。

三、機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)

機(jī)器人導(dǎo)航是實現(xiàn)圖書館機(jī)器人運(yùn)行的關(guān)鍵。常用的機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)包括電磁導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引、光學(xué)導(dǎo)引、激光導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航和視覺導(dǎo)航等。無論哪種導(dǎo)航技術(shù)都必須依靠環(huán)境信息的采集和運(yùn)用。圖書館結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，用于導(dǎo)航的圖書分布地圖和讀者信息采集方便且便于機(jī)器人導(dǎo)航程序的設(shè)計。

四、機(jī)器人與多智能體交互

多智能體是在控制科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、信息科學(xué)和人工智能中發(fā)展很快的前沿領(lǐng)域?；诙嘀悄荏w的移動機(jī)器人控制中，智能體作為自主單元，可從傳感器獲取任務(wù)信息。通過多個智能體的合作，能實現(xiàn)機(jī)器人自動識別、歸類圖書，并通過導(dǎo)航選擇適宜的行走路線，能快速、準(zhǔn)確地完成圖書館大量書籍的分類整理工作。

五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合

物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)(GPS)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[3]。在未來，機(jī)器人技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互融合將給當(dāng)代產(chǎn)業(yè)變革和人們生活增加新鮮血液，加快智能時代的到來。機(jī)器人作為物聯(lián)網(wǎng)的一個重要節(jié)點，可進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)信息交換，實現(xiàn)圖書準(zhǔn)確定位和圖書館導(dǎo)航信息的實時更新，大大提高了工作效率。同時，高性能的機(jī)器人也可以作為物聯(lián)網(wǎng)控制決策中心，對整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、控制決策。

六、人機(jī)信息交互

人機(jī)交互需要友好、受歡迎的交互界面，如觸摸屏、指紋識別、語音交互等。通過交互接口，用戶可以輕松實現(xiàn)信息服務(wù)用戶，提高訪問效率。信息搜索是通過人機(jī)界面訪問數(shù)字圖書館的一種常見的信息交互形式，通過處理HTML、TXT、WORD、PDF、CAJ等不同格式的文件，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和相關(guān)的智能算法實現(xiàn)基于人機(jī)交互界面的多功能快速精確檢索，提高了檢索速度和準(zhǔn)確性。智能圖書館進(jìn)一步與社交網(wǎng)絡(luò)整合，通過數(shù)字參考咨詢軟件、IM即時通信軟件和用戶定制軟件實現(xiàn)由機(jī)器人完成的信息推送、圖書搜索、視頻交互、智能聊天等應(yīng)用功能，為用戶提供新式信息檢索服務(wù)，同時促進(jìn)圖書館信息咨詢服務(wù)功能升級改造，形成具有全天候?qū)崟r咨詢服務(wù)功能的圖書館智能化機(jī)器人服務(wù)平臺，使讀者能以最快的速度和最優(yōu)的方式獲取優(yōu)質(zhì)圖書資源。

綜合當(dāng)前圖書館機(jī)器人發(fā)展趨勢，盡管我國圖書館的自動化、智能化程度還處于初級階段，但隨著“中國智造”、《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》[4]等相關(guān)政策和措施的推行，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展和完善，必將推動中國人工智能和計算機(jī)技術(shù)及機(jī)器人的快速發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)圖書館的智能化和自動化，滿足人們對知識和服務(wù)的多樣化需求。圖書館機(jī)器人會逐步走進(jìn)大眾視野，成為圖書館和讀者獲取知識信息不可或缺的重要組成部分。

[參考文獻(xiàn)]

[1]沈紅兵，黃唯.圖書館書庫管理新革命——圖書館機(jī)器人管理書庫的應(yīng)用研究與啟示[J].農(nóng)業(yè)圖書情報學(xué)刊，2011，23，5：97-99.

[2]王展妮，張國亮.圖書館機(jī)器人應(yīng)用研究綜述[J].大學(xué)圖書館學(xué)報，2015，33，3：82-87.

[3]王躍虎，劉彥慶.一種基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人技術(shù)的智能圖書館[J].圖書館工作與研究，2012，3：29-32.

[4]祝葉華.《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》面紗即將揭開[J].科技導(dǎo)報，2015，33，23：47.

作者簡介：賈芳(1986-)，女，本科，河南理工大學(xué)圖書館，助理館員，研究方向：信息資源建設(shè)。

中圖分類號：G250.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-0049-(2016)07-0164-01