图书馆ATM机是一种创新型图书馆服务模式，受到了政府主管部门的高度重视，属于社会公益类文化服务工程项目，是公共文化服务体系的重要组成部分。市场上有不少成熟的产品，但是目前现有的图书馆ATM机还存在许多不足和需要完善的地方，图书馆ATM机还有许多值得研究的地方。本文的主要研究内容是图书馆ATM机取送书系统机构及实现的研究。取送书系统是图书馆ATM机核心部件，自助借书还书功能依靠取送书系统实现，取送书系统、图书摆放模式、夹取模式决定了图书馆ATM的占地面积、藏书量以及取送书速度。本文研究当前图书馆ATM机取送书系统，分析其各自特点及不足并进行对比，结合实际市场及用户需求，提出了新的取送书系统的研究方向与设计目标。根据提出的取送书机构以及取送书目标，取送书结构存在两个关键技术难点，X轴设计及取书执行器设计。X轴行程长，跨度大，ATM机的框架结构导致导轨的安装困难及难以保证X轴运行性能，且X轴要求运行速度快，占用空间小，通过设计刚柔耦合支承结构来满足取送书系统对X轴的要求。根据图书摆放方式要求、图书藏书量要求，制定图书摆放及夹取模式，设计符合需求的恒力抓取图书系统，详细设计图书抓取装置的结构。对整个取送书结构进行了动力学分析，根据取送书结构特点及图书取送书流程，研究取书执行器运动轨迹，设计取送书系统运行流程。本文提出了图书馆ATM机取送书系统机构，完了机械结构设计、运动轨迹规划及动力学分析，取送书系统设计达到预定的设计目标。