错架图书分拣是图书馆日常管理的重要内容之一,随着开架借阅方式的普及,错架图书分拣的工作量急剧增加。据统计,截至2014年底,仅中国就有公共图书馆3117个,加上世界各级各类图书馆,其数量十分庞大。当前,在开架借阅背景下对图书管理水平的要求越来越高,对人力的需求也越来越大。为此,本文综合了隐形彩色书标,图像边缘检测,自动抓取机械手,机器人运动控制等多项技术,研究了一种用于图书馆的错架图书自动分拣系统。本文提出了一种基于隐形彩色书标的错架图书分拣新方法,既提高了错架图书分拣的效率和准确率,又保留了读者查阅图书的传统习惯和方式。隐形彩色书标技术简单,成本低廉,而且便于引进机器人实现自动化和智能化。基于三维设计和模块化设计思想,研究了错架图书分拣机器人的本体结构。通过运动学建模,得出了机械手运动学方程。借助ADAMS软件对机械手进行了仿真分析,结果表明,机械手各部件能够平稳运行,末端执行器能够达到书架不同高度的目标位置。通过Matlab软件仿真分析方法,将最优参数与二维OTSU算法运用到蚁群算法中,对错架图书的边缘进行检测与提取,结果表明:图像边缘检测效果良好,有效减少了噪声对边缘检测的影响。运用了单神经元自适应PID控制算法对机器人轨迹跟踪进行控制,不仅响应速度快,而且误差小,可以满足机器人实际行走要求。