[發明專利]一種用于書法訓練的智能系統及工作方法

有效

• 申請號: 201910552607.3
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110164238B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 羅希
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G09B11/00
• 分類號: G09B11/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種用于書法訓練的智能系統，其特征在于：該系統包括依次連接的電動機械裝置(1)、力傳感器(2)、萬向接頭(3)和筆(4)，與電動機械裝置(1)和力傳感器(2)連接的計算機(5)，與計算機(5)連接的顯示器(6)；

所述的電動機械裝置(1)包括一個固定臺架(1A)和一個相對固定臺架(1A)能進行機械運動的運動端(1B)，該電動機械裝置(1)能夠接受來自計算機(5)的控制指令，并根據控制指令調節運動端(1B)相對于固定臺架(1A)坐標系的位移、速度和加速度，且該電動機械裝置(1)能夠將運動端(1B)的位移、速度和加速度信息實時傳輸給計算機；

所述力傳感器(2)由一個二維力傳感器和一個三維力傳感器構成，二維力傳感器的固定端與三維力傳感器的固定端剛性連接形成共有端(2C)，二維力傳感器受力端(2A-1)和電動機械裝置的運動端(1B)剛性連接，二維力傳感器的二維力測量方向在電動機械裝置的運動端(1B)活動的水平面內；

所述萬向接頭(3)分為基座(3A)、活動端(3B)和旋轉端(3C)，基座上有圓孔，活動端(3B)為一插于基座圓孔的圓柱，能夠在基座圓孔內一維伸縮滑動并可在基座圓孔內360度旋轉，旋轉端(3C)與活動端(3B)上部連接且相對于活動端(3B)能夠做三維旋轉，基座(3A)固定在力傳感器(2)的三維力傳感器受力端(2B)上，活動端(3B)能夠在垂直于水平面的方向上下滑動且有行程上下限。

2.根據權利要求1所述的一種用于書法訓練的智能系統，其特征在于：所述電動機械裝置的運動端(1B)可在二維水平面運動。

3.根據權利要求1所述的一種用于書法訓練的智能系統，其特征在于：所述力傳感器(2)由兩個三維力傳感器構成，兩個三維力傳感器的固定端剛性連接形成共有端(2C)，一個三維力傳感器受力端(2A-2)和電動機械裝置的運動端(1B)剛性連接。

4.根據權利要求3所述的一種用于書法訓練的智能系統，其特征在于：所述萬向接頭(3)分為基座(3A)、活動端(3B)和旋轉端(3C)，基座上有圓孔，活動端(3B)為一插于基座圓孔的圓柱，相對于基座不可做一維伸縮滑動但能夠在基座圓孔內做360度旋轉，旋轉端(3C)與活動端(3B)上部連接且相對于活動端(3B)能做三維旋轉；萬向接頭的基座(3A)與不和電動機械裝置運動端(1B)連接的三維力傳感器受力端(2B)剛性連接。

5.根據權利要求3所述的一種用于書法訓練的智能系統，其特征在于：所述電動機械裝置的運動端(1B)能夠在三維空間運動，包括二維水平方向運動和豎直方向，各方向位移具有上下限制。

6.根據權利要求2或4所述的一種用于書法訓練的智能系統，其特征在于：所述筆(4)包括相連接的筆尖(4A)和筆桿(4B)，筆尖(4A)由彈性物質構成，筆尖(4A)與萬向接頭的旋轉端(3C)連接，筆尖(4A)相對于筆桿(4B)的中軸線能夠360度旋轉。