[實用新型]一種具有落筆力度反饋的執筆器及執筆模塊

有效

• 申請號: 201920944030.6
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN210132512U
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 何世添;禤達蔚;范波
• 申請（專利權）人: 廣東東軟學院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/02;B25J9/12;B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 佛山知正知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44483
• 代理人: 堯娟

本實用新型涉及繪畫寫字機器人設備領域，尤其涉及一種具有落筆力度反饋的執筆器，其包括滑動架、拉力傳感器、彈性件和筆架，筆架用于夾持筆；筆架滑動連接在滑動架，筆架能夠相對于滑動架上下運動，拉力傳感器安裝在滑動架，彈性件的第一端與筆架連接并跟隨筆架運動，彈性件的第二端與拉力傳感器連接，拉力傳感器用于測量彈性件的彈力。該種具有落筆力度反饋的執筆器能夠實時反饋落筆力度，使繪畫寫字機器人能夠根據落筆力度的需求控制落筆程度，使繪畫寫字機器人繪畫寫字時能夠實現改變繪畫寫字顏色深淺、改變筆畫力度和使畫作更有層次感；同時彈性件有一定的緩沖作用，落筆時筆與書寫紙之間不再是硬性碰撞，避免筆戳破書寫紙或弄斷筆芯。

技術領域

本實用新型涉及繪畫寫字機器人設備領域，尤其涉及一種具有落筆力度反饋的執筆器及執筆模塊。

背景技術

隨著自動化與智能化的推進，繪畫寫字機器人在教學培訓、日常生活領域相繼出現，滿足人們的學習、便捷、觀賞等需求。

中國發明專利申請201610944878X公開的一種十字形書寫繪畫機器人，其通過設置橫向運動機構、縱向運動機構和筆架模塊，以實現該機器人帶動筆沿X、Y、Z三個方向于運動。但是，對于其筆架模塊，通過其結構可以看出，其在Z方向上無法反饋落筆力度，寫字機器人只能進行簡單且生硬的落筆和提筆動作，因此，筆在書寫紙上作用的效果體現為筆墨的有無，很難實現顏色的深淺、筆畫力度和層次感等效果，進而降低了作品的整體美觀；而當落筆的力度控制得不好時，甚至會戳破書寫紙或弄斷筆芯，嚴重影響正常工作。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種具有落筆力度反饋的執筆器，以能夠實時反饋落筆力度，使用其作為繪畫寫字機器人的執筆器能夠使繪畫寫字機器人根據情況實時控制落筆動作；還提供了一種具有該種具有落筆力度反饋的執筆器的執筆模塊。

為了達到上述的目的之一，本實用新型提供了一種具有落筆力度反饋的執筆器，其包括滑動架、拉力傳感器、彈性件和筆架，所述筆架用于夾持筆；所述筆架滑動連接在所述滑動架，所述筆架能夠相對于所述滑動架上下運動，所述拉力傳感器安裝在所述滑動架，所述彈性件的第一端與所述筆架連接并跟隨所述筆架運動，所述彈性件的第二端與所述拉力傳感器連接，所述拉力傳感器用于測量所述彈性件的彈力。

進一步地，所述拉力傳感器為應變片壓力傳感器，所述應變片壓力傳感器包括固定部和懸空部，所述固定部固定在所述滑動架，所述懸空部懸空并與所述彈性件的第二端連接。

進一步地，所述彈性件為拉簧。

進一步地，在所述筆架和所述滑動架這兩者中，其中一者設置有沿豎直方向延伸的第一滑桿，另一者設置有第一滑槽，第一滑槽滑動連接在第一滑桿。

進一步地，第一滑桿的上下兩端均設置有限位結構。

本實用新型所提供的一種具有落筆力度反饋的執筆器，筆被夾持在筆架，在落筆時，由于落筆力度小于指定值，滑動架被驅動往下運動，在彈性件的傳遞下筆架也往下運動，當筆觸碰到書寫紙后，滑動架繼續往下運動，由于筆被書寫紙頂住，使筆不能再往下運動，在滑動架繼續往下運動的過程中，滑動架與筆架之間的距離逐漸增加，彈性件的變形逐漸增加，彈力也逐漸增加，直到落筆力度到達指定值為止，而彈性件的彈力與筆對書寫紙的壓力成特定的函數關系，通過拉力傳感器測量彈性件的彈力即可推導出筆對書寫紙的壓力，通過實時監控彈性件的彈力并實時控制滑動架的上下運動，即可實時控制落筆力度。

相比于現有技術，該種具有落筆力度反饋的執筆器能夠實時反饋落筆力度，使繪畫寫字機器人能夠根據落筆力度的需求控制落筆程度，使繪畫寫字機器人繪畫寫字時能夠實現改變繪畫寫字顏色深淺、改變筆畫力度和使畫作更有層次感；同時由于彈性件的存在，彈性件有一定的緩沖作用，落筆時筆與書寫紙之間不再是硬性碰撞，避免筆戳破書寫紙或弄斷筆芯的情況發生。