圖書館智能機器人技術應用分析

賈　芳

河南理工大學圖書館，河南　焦作　454000

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圖書館智能機器人技術應用分析

賈芳*

河南理工大學圖書館，河南焦作454000

摘要：本文針對當前國內外圖書館機器人的發展進行了介紹，重點總結了圖書館機器人應用的關鍵技術，通過分析讓讀者了解圖書館機器人開發應用應該注意的內容，對未來圖書館機器人的開發應用提供參考。

關鍵詞：圖書館；機器人；圖書館智能機器人；服務平臺

隨著圖書館智能化需求的發展和機器人技術的成熟，圖書館的發展呈現全新的智能管理模式。智能機器人作為現代科技發展的代表，在農業生產、機械制造、環境監測、航空航天、軍事等多個領域已經發揮了巨大的作用，引起科研人員的重視。尤其是2016年3月9日至15日在韓國首爾進行的圍棋人機大戰，再度引起了人們對人工智能及機器人研究的熱烈討論。如何利用智能機器人減輕當前圖書館人員的繁瑣勞動和雇傭成本，提高工作效率，成為目前圖書館機器人開發研究的重點課題。

在國外，智能機器人已投入圖書館應用，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器人完成，不需要圖書管理員參與。其中，德國洪堡大學、美國芝加哥大學、日本早稻田大學等高校也建立了類似的圖書館機器人系統[1]，而目前國內還處于起步階段。伴隨著我國數字圖書館和虛擬圖書館數據化、網絡化、智能化發展，機器人技術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器人技術進行了深入的研究。本文將相關的圖書館機器人技術總結如下：

一、機器人結構設計

圖書館機器人多采用可移動結構。可移動的圖書館機器人便于圖書的搬運、上架和下架。常采用的底盤結構有履帶式、輪式和腿式結構。履帶式機器人適應松軟的地形，越障能力強，運行較平穩，但運行效率低、運動噪聲大。輪式機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，且對復雜地形無能為力。雙足式機器人幾乎可以適應各種復雜地形，越障能力強，缺點是行進速度較低，且由于重心原因容易側翻，不穩定。因此，圖書館常使用輪式底盤。除了咨詢機器人，圖書館機器人一般都會安裝機械手，而機械手結構一般要求結構簡單、操作靈活和控制精度高。

二、圖書識別定位技術

圖書的識別與定位技術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、成本低等優點，但防盜功能差，涵蓋信息量少，不能滿足機器人準確定位圖書的要求，因此不適宜機器人識別[2]。基于無線射頻識別技術(RFID)的電子標簽彌補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，可有效實現圖書位置的識別和定位。另外，圖書館機器人有時也用于掃描識別圖書內容，機器人視覺技術與光學字符識別技術(Optical Character Recognition，OCR)被引入識別過程。

三、機器人導航技術

機器人導航是實現圖書館機器人運行的關鍵。常用的機器人導航技術包括電磁導引、磁帶導引、光學導引、激光導航、慣性導航和視覺導航等。無論哪種導航技術都必須依靠環境信息的采集和運用。圖書館結構穩定，用于導航的圖書分布地圖和讀者信息采集方便且便于機器人導航程序的設計。

四、機器人與多智能體交互

多智能體是在控制科學、計算機科學技術、網絡與通信技術、信息科學和人工智能中發展很快的前沿領域。基于多智能體的移動機器人控制中，智能體作為自主單元，可從傳感器獲取任務信息。通過多個智能體的合作，能實現機器人自動識別、歸類圖書，并通過導航選擇適宜的行走路線，能快速、準確地完成圖書館大量書籍的分類整理工作。

五、物聯網技術與機器人技術的結合

物聯網是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(GPS)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[3]。在未來，機器人技術和物聯網技術的相互融合將給當代產業變革和人們生活增加新鮮血液，加快智能時代的到來。機器人作為物聯網的一個重要節點，可進行物聯網信息交換，實現圖書準確定位和圖書館導航信息的實時更新，大大提高了工作效率。同時，高性能的機器人也可以作為物聯網控制決策中心，對整個物聯網系統進行數據處理、控制決策。

六、人機信息交互

人機交互需要友好、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，用戶可以輕松實現信息服務用戶，提高訪問效率。信息搜索是通過人機界面訪問數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，利用大數據技術和相關的智能算法實現基于人機交互界面的多功能快速精確檢索，提高了檢索速度和準確性。智能圖書館進一步與社交網絡整合，通過數字參考咨詢軟件、IM即時通信軟件和用戶定制軟件實現由機器人完成的信息推送、圖書搜索、視頻交互、智能聊天等應用功能，為用戶提供新式信息檢索服務，同時促進圖書館信息咨詢服務功能升級改造，形成具有全天候實時咨詢服務功能的圖書館智能化機器人服務平臺，使讀者能以最快的速度和最優的方式獲取優質圖書資源。

綜合當前圖書館機器人發展趨勢，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”、《機器人產業“十三五”發展規劃》[4]等相關政策和措施的推行，中國機器人產業不斷發展和完善，必將推動中國人工智能和計算機技術及機器人的快速發展，進而促進圖書館的智能化和自動化，滿足人們對知識和服務的多樣化需求。圖書館機器人會逐步走進大眾視野，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]

[1]沈紅兵，黃唯.圖書館書庫管理新革命——圖書館機器人管理書庫的應用研究與啟示[J].農業圖書情報學刊，2011，23，5：97-99.

[2]王展妮，張國亮.圖書館機器人應用研究綜述[J].大學圖書館學報，2015，33，3：82-87.

[3]王躍虎，劉彥慶.一種基于物聯網和機器人技術的智能圖書館[J].圖書館工作與研究，2012，3：29-32.

[4]祝葉華.《機器人產業“十三五”發展規劃》面紗即將揭開[J].科技導報，2015，33，23：47.

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

中圖分類號：G250.7

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0049-(2016)07-0164-01