设计初衷
   在这个学习的时代，图书馆随处可见，图书馆内的书架为了节约空间往往都很高，这就导致某些人可能在拿取高处或低处的图书时很不方便。

设计构想 
  设计一种可以方便人们拿取图书的机器人，可以便捷的移动，可以很高或者很低，可以便捷的拿取图书，体积也不会很大，可以设计为折叠式的，有机械臂，有图书架。

工作原理 
  基本工作原理是示教再现，即由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。完成示教后，只需给机器人一个起动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作，实际示教与再现。在机器人进入图书馆之后，首先对其进行每一行每一列的书架书籍编号，并设定每本图书的定位与坐标，方便更加准确的取得书籍。在准备工作结束之后，需要借书的同学或老师在电脑上输入代码后，机器人自动前进到目标书籍的书架位置。

在选定某一本书为目标书籍后，机器人接收到借书需要取书的指令后，升降平台开始工作。机械臂抬起到指定书籍的高度后，机械手进行抓取。底座是用来安装和固定机器的。升降位置检测器，要么是确定物体或机器部件是否位于某几个预定高度位置，要么是实时检测其高度的。手臂回转升降机构就是机械臂在升降的同时也可以旋转的。手臂伸缩机构是机械臂伸出和缩回的。伸缩位置检测器作用基本等同于升降位置检测器，只是测量对象换了。机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
   机械手臂是模仿人类手臂动作的机器，它也可以悬挂在桁架上，这种机械手称为桁架机械手。它由多个梁和机械手总成组成，机械手臂的一端悬挂于横向模组上，另一端则有手腕和手指，手腕可以多自由度旋转，手指可以装夹物体，它们都可以被人类直接或远距离控制。然而，桁架机械手只是各种不同机械手臂中的一种。

机械手是伺服电机驱动的三轴桁架机械手，简单解释一下三轴的意思，其实可以简单理解为这台机械手是由三个伺服电机组成的。图中可以明显看到的有两台伺服电机，还有一台伺服电机是控制前后移动的机械手臂部分，在整台机械手的后方，所以图中未能看到。

然后我们来解释一下其余两台伺服电机的作用。横向臂上面的这台伺服电机是控制横向臂上的纵向和横向机械手臂的整体横向移动，可以在横向臂上任何位置精准定位。纵向臂上的伺服电机自然是控制纵向臂的上下移动动作，同时也是抓取物料的关键机械手臂和需要做到最精准的伺服电机的组合。

机械手臂可以像镊子一样简单，也可以像假肢一样复杂。换句话说，如果一个机构能抓住一个物体，抓住一个物体，像手臂一样传递物体，那么它可以被归类为机械手。最近的进展已经带来了未来医学领域的改进，包括假肢和机械手臂。当机械工程师建造复杂的机械手臂时，目标是让手臂完成普通人类无法完成的任务。抓取书籍后，机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
  手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度 。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由 度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。 
   控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。将书籍落入机器人后部的书架中，等待下一步的指令，前往下一本目标书籍的位置或返回借书台将书籍交给需要书籍的同学。