[發(fā)明專利]一種仿真寫字繪畫機器人及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810380976.4
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108466272B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 尤海山;曲仲
• 申請（專利權）人: 福建思安智能科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B44D3/00
• 代理公司: 山東重諾律師事務所 37228
• 代理人: 冷奎亨

本發(fā)明公開了一種仿真寫字繪畫機器人及其使用方法，包括執(zhí)行機構和控制系統(tǒng)；執(zhí)行機構中設有沿環(huán)形軌道圓周運動的直線軌道，直線軌道上設有沿直線軌道往復運動的滑臺，滑臺上設有畫筆，壓力控制器通過流體壓力對畫筆施加向下的壓力，驅動畫筆貼近或離開紙面。控制系統(tǒng)中的感知模塊和存儲模塊記錄被激活的像素點的先后順序。本發(fā)明中，攜帶畫筆的滑臺，通過極坐標的方式移動，繪制曲線更平滑，繪制直線也不會橫平豎直，更接近手繪的效果，筆跡自然；移動速度快，無效移動量少；系統(tǒng)精度高，功耗低；下筆力度可控，力度調整過程平滑柔和，更大程度符合人的書畫習慣。本發(fā)明仿真度高，使用方便，結構簡單，利于書畫教學應用。

技術領域

本發(fā)明涉及機電一體化設備領域，具體是一種仿真寫字繪畫機器人及其使用方法。

背景技術

近年來，仿真寫字繪畫機器人開始在市場上出現(xiàn)，但開發(fā)者的主要目的在于面向電子愛好者和青少年學生，通過用戶對該機器人的控制，了解電機驅動、機械傳動等基本知識，而功能本身并不是最重要的。

實際上，雖然計算機技術的飛速發(fā)展，使得普通人可以不用筆就能繪制非常精美的畫或寫出漂亮的字，但仍舊無法替代手繪和書法的美感。而且很多的年輕人士對書法和手繪圖極為熱衷，他們投身于實踐，通過反復練習提高自己的水平。事實上，在沒有良師指導的情況下，普通人難以掌握手繪和書法的要訣，而聘請專業(yè)的老師對于大多數(shù)人來說又不現(xiàn)實。

因此，如果能設計一種仿真機器人，模仿專業(yè)書畫老師的筆跡，讓使用者近距離觀察機器人的寫字繪畫過程，對于快速提高技藝，有著很好的促進作用。

通用的仿真機器人往往依靠平面上的兩根相互垂直的軌道，通過虛擬的平面直角坐標系定位和運筆，實際使用中，存在如下缺點：（1）畫筆大量的移動屬于無效移動，耗時大。（2）畫斜線時不夠平滑，畫直線時容易橫平豎直，雖然精準，但筆跡不自然。（3）系統(tǒng)功耗較大。

發(fā)明內容

本發(fā)明就是為了解決上述問題，提供了一種仿真寫字繪畫機器人。

本發(fā)明是按照以下技術方案實施的。

一種仿真寫字繪畫機器人，包括執(zhí)行機構和控制系統(tǒng)；

執(zhí)行機構包括底座、支架、傳動機構；底座包括圍成矩形的兩根第一邊框和兩根第二邊框；兩第一邊框之間設有兩根壓板，壓板兩端均形成兩段彎折，兩彎折部末端均與壓板中部平行且設有圓孔；第一邊框上表面中部形成截面為T型的凹槽，凹槽內各設有兩個緊固螺釘，其螺帽位于凹槽內，螺桿依次從凹槽和壓板的圓孔中穿出，螺桿末端嵌套緊固螺母；支架包括架設在底座上方且平行于底座的十字支架，十字支架的末端通過四根豎直支架連接底座的四根邊框；豎直支架上還架設有平行于底座的環(huán)形軌道；十字支架中心位置下方安裝有第一電機，第一電機轉子中心在環(huán)形軌道平面的垂直投影位于環(huán)形軌道的圓心；第一電機的第一轉子末端通過L型連接桿連接直線軌道；直線軌道首端設有電機座，末端設有U型支架，U型支架兩臂間設有滑輪，電機座上設有第三電機；電機座和U型支架之間設有相互平行的滑桿和螺紋桿，螺紋桿一端固定于第三電機的轉子上，另一端通過第二軸承連接U型支架；滑桿和螺紋桿穿過沿直線軌道移動的滑臺；滑輪邊沿凸起，中間凹陷，凹陷部緊貼環(huán)形軌道內壁；十字支架上還設有壓力控制器，壓力控制器中設有第二電機和第一流體管，第二電機的第二轉子頂端通過第一軸承連接第一活塞，第一活塞與第一流體管之間形成第一流體腔；滑臺上安裝有豎直放置的第二流體管，第二活塞豎直向上插入第二流體管，第二活塞與第二流體管之間形成第二流體腔；第二活塞底部安裝有套管，套管底部形成細長的圓孔，圓孔中插裝書畫用筆；套管外壁中下部設有環(huán)繞套管的限位板；彈簧嵌套在套管上，一端固定在滑臺上，另一端固定在限位板上；第一流體管和第二流體管上分別設有流體出口管和流體入口管作為第一流體腔和第二流體腔與外部之間的通道；流體出口管和流體入口管之間通過柔性管道相互連通；第一流體腔和第二流體腔與柔性管道一起構成了一個封閉的空腔，空腔內封閉流體；