传统的图书馆对图书的存取依靠手工对图书进行分拣,效率低下,运营成本高,对读者来说额外增加了等待时间,为了解决图书馆对图书存取的这些问题,需要设计一套行之有效的图书馆自动借还书系统,来代替人工对图书进行分拣识别以及自动存取的工作。本文分析了当今我国图书馆现状,为提高图书馆借还书工作效率,对图书馆自动借还书系统进行了设计。整个图书借还书系统可拆分成四部分,分别是书架、自动借还书机器人、借还书运动路线以及充电区,其中自动借还书机器人是自动借还书系统的主体,自动借还书机器人又可拆分为机械手和搬运机构两个部分;其他部分共同辅助借还书机器人进行工作,从而构成整个自动借还书系统这个整体。本文主要对该系统的工作流程控制以及自动借还书机器人的设计进行论述,对自动借还书机器人的各个机构进行选型,并依据选型对其机械结构、工作流程和方式做了相应的设计工作,主要研究以下内容:(1)对整个借还书过程的流程规划,包括对从图书索引开始到图书取放的整个过程进行研究。(2)对自动借还书系统的搬运机构进行研究,包括运动机构的选择、驱动结构的设计计算;对机械手机构进行研究,保证机械手在X,Y,Z三个轴向方向上平稳运行,保证抓取的准确和稳定,并对其进行受力分析,以保证工作的可靠性。(3)对所设计的自动借还书系统进行了三维建模,并通过Solidworks进行模拟仿真运动,验证了方案的可行性。(4)对机械臂的运动进行运动学分析及动力学分析,以保证机器人可以按所设计的结构进行工作,并使用MATLAB对其建模进行模拟分析。(5)对针对读者和书籍的识别程序进行编程,从而能对借书客户以及所需借还的图书进行识别,进而实现对图书的准确抓取和归还。