[發(fā)明專利]一種人工智能的書法機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810212905.3
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108237544A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊衛(wèi)民;劉由之;閻華;焦志偉;譚晶;謝鵬程;李好義;程禮盛;丁玉梅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/00;B25J9/16;B43L13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種人工智能的書法機(jī)器人，包括底座、步進(jìn)電機(jī)A、旋轉(zhuǎn)盤、步進(jìn)電機(jī)B、步進(jìn)電機(jī)C、大懸臂、小懸臂、步進(jìn)電機(jī)D、卷紙電機(jī)、宣紙、卷紙筒、連接桿、旋轉(zhuǎn)軸、步進(jìn)電機(jī)E、夾板、步進(jìn)電機(jī)F、自學(xué)習(xí)攝像頭、同步帶、筆夾、緊固螺絲、自動出墨毛筆、輸墨軟管、輸墨泵和墨汁盒。本發(fā)明人工智能書法機(jī)器人使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和序列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合來獲得序列的輸出，實(shí)現(xiàn)了從圖像到運(yùn)動數(shù)據(jù)的復(fù)雜反饋；在進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練之后，通過自我的重復(fù)書寫，進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，無需人為干預(yù)就可以提高書法機(jī)器人的書法水平；該書法機(jī)器人具有學(xué)習(xí)能力，能夠應(yīng)用于書法藝術(shù)研究，經(jīng)過一定的訓(xùn)練后可以嘗試模仿名家字體，也可以幫助普通人學(xué)習(xí)了解書法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、人工智能以及書法藝術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來訓(xùn)練的書法機(jī)器人。

背景技術(shù)

毛筆是一種源于中國的傳統(tǒng)書寫工具，是古代中國人民在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)明的，毛筆是中華民族對世界藝術(shù)寶庫提供的一件珍寶。隨著人類社會的不斷發(fā)展，各種更加方便快捷的筆被發(fā)明出來，但是毛筆卻沒有退出歷史舞臺，在我國書法是特有的一種傳統(tǒng)文化與藝術(shù)，毛筆作為書法中的文具，一直占據(jù)著書法藝術(shù)中的重要席位。

隨著計(jì)算機(jī)和自動化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器能夠協(xié)助人類高效完成各種事情。而電腦中的楷體、宋體、黑體等，雖然看上去工整，然而缺少了一份來自于手寫書法的魅力。普通人學(xué)習(xí)書法，周期較長，難以達(dá)到一定的高度，而書法家能夠形成某種字體并進(jìn)入現(xiàn)代字庫者，少之又少。另外，古人的毛筆書法大都以碑帖等形式保存下來，只有有限的字?jǐn)?shù)，如果機(jī)器能學(xué)會臨摹古代名家書法，這對書法藝術(shù)來說是一個(gè)新的發(fā)展；讓會毛筆書法的機(jī)器來教普通人書法，這對毛筆書法的普及是一件好事。

目前，雖然對計(jì)算機(jī)書法創(chuàng)作的研究工作有一些開展，但是還是只停留在通過二維數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)硬筆書法。另外的一些研究也只在于使用機(jī)械來自動的程序化批量化書寫毛筆字(專利號：CN201521135612.8)，所有執(zhí)筆的運(yùn)動都已經(jīng)預(yù)先定義好，沒有體現(xiàn)書法藝術(shù)的靈活性。此外，還有基于計(jì)算機(jī)模擬，使用攝像頭捕捉書法家書寫動作，使用統(tǒng)計(jì)方法來模擬書法家書寫生成動態(tài)字庫的設(shè)計(jì)(專利號：CN201110287823.3)，這是一種對書法的軟件實(shí)現(xiàn)，難以對復(fù)雜的實(shí)際情況進(jìn)行精確描述。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是從信息處理角度對人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象，建立某種簡單模型，按不同的連接方式組成不同的網(wǎng)絡(luò)。最近十多年來，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究工作不斷深入，已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，其在模式識別、智能機(jī)器人、自動控制、預(yù)測估計(jì)、生物、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域已成功地解決了許多現(xiàn)代計(jì)算機(jī)難以解決的實(shí)際問題，表現(xiàn)出了良好的智能特性。當(dāng)前，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于藝術(shù)領(lǐng)域，可以模仿某些著名畫家的繪畫風(fēng)格，將普通圖片轉(zhuǎn)化為特定的風(fēng)格。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械動作、藝術(shù)創(chuàng)作、學(xué)習(xí)人類審美等方面還有所欠缺。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明一種人工智能的書法機(jī)器人，能夠通過使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來學(xué)習(xí)毛筆書法并且可以進(jìn)行自我學(xué)習(xí)訓(xùn)練。