一種毛筆自動書寫機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種毛筆自動書寫機器人，包括支架、第一橫梁、第二橫梁和毛筆，所述第一橫梁的一端與所述支架通過第一旋轉驅動裝置活動連接，并且所述第一旋轉驅動裝置連接有第一記錄裝置，所述第一橫梁的另一端與所述第二橫梁通過第二旋轉驅動裝置活動連接，并且所述第二旋轉驅動裝置連接有第二記錄裝置，所述第二橫梁遠離第一橫梁的一端固接有第三驅動裝置，并且所述第三驅動裝置連接有第三記錄裝置，所述第三驅動裝置與所述毛筆通過毛筆連接部件活動連接。本實用新型可以實時記錄并復制不同人的書寫筆跡，增加了個人書寫文字復制的靈活性，也適合書法愛好者將自己的書法保存，方便在以后需要的時候通過機器人還原。
【專利說明】
一種毛筆自動書寫機器人
技術領域
[0001]本實用新型屬于毛筆書寫技術領域，涉及一種毛筆自動書寫機器人。
【背景技術】
[0002]毛筆字蘊含著中國的文明歷史和民族感情，具有悠久的歷史，但是，最近20多年計算機打印輸出的文字逐漸取代了傳統的毛筆字體，傳統的毛筆字體文化正在逐漸流失。
[0003]現有技術中有一些書法機器人的出現，但屬于類似雕刻機結構的書法機器人，其體積大、笨重，不適用于家庭和辦公環境。另一方面這些類似雕刻機結構的書法機器人需要預先在計算機終端安裝字體數據庫，然后通過計算機終端的文字處理軟件編排后方能發送給書法機器人輸出，無法實時記錄和復制書不同人的書寫筆跡。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種毛筆自動書寫機器人，可以解決現有的機器人無法實時記錄并復制不同人的書寫筆跡的問題。
[0005]本實用新型提供的一種毛筆自動書寫機器人，包括支架、第一橫梁、第二橫梁和毛筆，所述第一橫梁的一端與所述支架通過第一旋轉驅動裝置活動連接，并且所述第一旋轉驅動裝置連接有第一記錄裝置，所述第一橫梁的另一端與所述第二橫梁通過第二旋轉驅動裝置活動連接，并且所述第二旋轉驅動裝置連接有第二記錄裝置，所述第二橫梁遠離第一橫梁的一端固接有第三驅動裝置，并且所述第三驅動裝置連接有第三記錄裝置，所述第三驅動裝置與所述毛筆通過毛筆連接部件活動連接。
[0006]優選的，所述支架由底座和支撐板組成，并且所述支撐板垂直的固定于所述底座的上表面；
[0007]優選的，所述第一旋轉驅動裝置為第一驅動步進電機，所述第一驅動步進電機與所述支撐板固接，所述第一記錄裝置為第一編碼器，所述第一編碼器與所述支撐板固接，所述第一驅動步進電機與第一編碼器通過第一橫梁連接軸連接，所述第一橫梁連接軸與所述第一橫梁固接；
[0008]優選的，所述第二旋轉驅動裝置為第一橫梁第二驅動步進電機，并且第二驅動步進電機與所述第一橫梁固接，所述第二記錄裝置為第二編碼器，所述第二驅動步進電機與第二編碼器通過第一同步轉軸連接，所述第一橫梁與第二橫梁通過第二同步轉軸連接，所述第二同步轉軸的一端與所述第二橫梁固接，另一端穿過所述第一橫梁并留有凸出端，所述第二同步轉軸與所述第一橫梁為活連接，所述第一同步轉軸與所述第二同步轉軸的凸出端通過同步轉動部件連接。
[0009]優選的，所述第一橫梁的上表面固接有L形支撐板，所述L形支撐板的一端與第一橫梁的上表面垂直，述L形支撐板與所述第二編碼器固接；
[0010]優選的，所述第三驅動裝置為第三驅動步進電機，所述第三記錄裝置為第三編碼器，所述第二橫梁上表面的兩側間隔設有第一豎板和第二豎板，并且所述第一豎板和第二豎板均與所述第二橫梁的上表面豎直，所述第一豎板與第二豎板通過豎板同步轉軸連接，所述第三驅動步進電機固定于所述第二橫梁的上表面，并與所述第一豎板通過第一豎板連接軸連接，所述第一豎板連接軸與所述豎板同步轉軸通過緊鄰第一豎板的同步轉動部件連接，所述第二豎板與所述第三編碼器通過第二豎板連接軸連接，并且所述第二豎板連接軸與所述豎板同步轉軸通過緊鄰第二豎板的同步轉動部件連接；
[0011]優選的，所述毛筆連接部件包括豎直滑動部件和框架，所述豎直滑動部件包括第一滑軌、套接于第一滑軌內的第一滑桿、第二滑軌和套接于第二滑軌內的第二滑桿，所述第一滑軌與緊鄰第一豎板的同步轉動部件通過第一滑軌連接件連接，第二滑軌與緊鄰第二豎板的同步轉動部件通過第二滑軌連接件連接，所述第一滑軌與毛筆之間、第二滑軌與毛筆之間通過框架連接；
[0012]優選的，所述毛筆連接部件還包括軸向運動驅動裝置和軸向記錄裝置，所述軸向運動驅動裝置包括固定于框架的Y軸驅動步進電機和X軸驅動步進電機，所述軸向記錄裝置包括Y軸轉動編碼器和X軸轉動編碼器，所述Y軸驅動步進電機和Y軸轉動編碼器分別與所述框架固接，所述框架的面設有兩個框架固定板，所述X軸驅動步進電機位于兩個框架固定板之間，并且X軸驅動步進電機兩端的輸出軸分別固接有所述框架固定板，所述X軸轉動編碼器固接于其中一個框架固定板，并與所述X軸驅動步進電機軸連接。
[0013]優選的，還包括書寫區，所述書寫區包括傳送模塊和紙張，所述傳送模塊包括設平行置于底座上表面的兩個轉動軸，并且其中一個轉動軸固接有紙張運行步進電機，所述轉動軸的兩端分別連接有轉動軸固定件，并且轉動軸固定件固定于底座的上表面，所述兩個轉動軸固定件通過同步轉動部件連接。
[0014]優選的，所述同步轉動部件包括第一同步輪、第二同步輪和驅動皮帶，所述第一同步輪套接并固定于所述第一同步轉軸的外部，所述第二同步輪套接并固定于所述第二同步轉軸凸出端的外部，所述驅動皮帶同時將第一同步輪和第二同步輪裹覆。
[0015]本實用新型的有益效果是，本實用新型毛筆自動書寫機器人適用于家庭和辦公環境，且可以實時記錄并復制不同人的書寫筆跡，使得輸出的字體不再只是標準字體庫中的字體，增加了個人書寫文字復制的靈活性，也適合書法愛好者將自己的書法保存，方便在以后需要的時候通過機器人還原。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型毛筆自動書寫機器人的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型毛筆自動書寫機器人中支撐板與第一橫梁的連接示意圖；
[0018]圖3是本實用新型毛筆自動書寫機器人中第一橫梁與第二橫梁的連接示意圖；
[0019]圖4是是本實用新型毛筆自動書寫機器人中第三驅動步進電機與第三編碼器的連接示意圖；
[0020]圖5是本實用新型毛筆自動書寫機器人中第二橫梁與毛筆的連接示意圖；
[0021]圖6是本實用新型毛筆自動書寫機器人的模塊結構示意圖。
[0022]圖中，1.底座，2.紙張，3.支撐板，4.第一驅動步進電機，5.第一編碼器，6.第一橫梁連接軸，7.第一橫梁，8.第二驅動步進電機，9.第二編碼器，10.第一同步轉軸，11.驅動皮帶，12.L形支撐板，13.第二同步轉軸，14.第一同步輪，15.第二同步輪，16.第二橫梁，17.第三驅動步進電機，18.第一豎板，19.第二豎板，20.第三編碼器，21.豎板同步轉軸，22.第一豎板連接軸，23.第二豎板連接軸，24.第一滑軌，25.第二滑軌，26.第一滑軌連接件，27.第二滑軌連接件，28.第一滑桿，29.第二滑桿，30.框架，31.Y軸驅動步進電機，32.Y軸轉動編碼器，33.X軸驅動步進電機，34.X軸轉動編碼器，35.框架固定板，36.毛筆，37.紙張運行步進電機，38.轉動軸，39.轉動軸固定件。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖，對本實用新型的一個【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本實用新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0024]如圖1所示，本實用新型提供的一種毛筆自動書寫機器人，包括支架、第一橫梁7、第二橫梁16和毛筆36，所述第一橫梁7的一端與所述支架通過第一旋轉驅動裝置活動連接，并且所述第一旋轉驅動裝置連接有第一記錄裝置，所述第一橫梁7的另一端與所述通過第二旋轉驅動裝置第二橫梁16活動連接，并且所述第二旋轉驅動裝置連接有第二記錄裝置，所述第二橫梁16遠離第一橫梁7的一端固接有第三驅動裝置，并且所述第三驅動裝置連接有第三記錄裝置，所述第三驅動裝置與所述毛筆36通過毛筆連接部件活動連接。
[0025]優選的，所述支架由底座I和支撐板3組成，并且所述支撐板3垂直的固定于所述底座I的上表面。
[0026]如圖2所示，所述第一旋轉驅動裝置為第一橫梁第一驅動步進電機4，所述第一驅動步進電機4與所述支撐板3固接，所述第一記錄裝置為第一編碼器5，所述第一編碼器5與所述支撐板3固接，所述第一驅動步進電機4與第一編碼器5通過第一橫梁連接軸6連接，所述第一橫梁連接軸6與所述第一橫梁7固接，從而所述第一驅動步進電機4可以帶動所述第一橫梁7做圓周運動。
[0027]如圖3所示，所述第二旋轉驅動裝置為第二驅動步進電機8，并且第二驅動步進電機8與所述第一橫梁7固接，所述第二記錄裝置為第二編碼器9，所述第二驅動步進電機8與第二編碼器9通過第一同步轉軸10連接，所述第一橫梁7與第二橫梁16通過第二同步轉軸13連接，所述第二同步轉軸13的一端與所述第二橫梁16固接，另一端穿過所述第一橫梁7并留有凸出端，所述第二同步轉軸13與所述第一橫梁7為活連接，所述第一同步轉軸10與所述第二同步轉軸13的凸出端通過同步轉動部件連接。
[0028]優選的，所述第一橫梁7的上表面固接有L形支撐板12，并且所述L形支撐板12的一端與第一橫梁7的上表面垂直，另一端與所述第二編碼器9固接，所述第一同步轉軸10同時穿過所述第一橫梁7和所述L形支撐板12，并與第一橫梁7和L形支撐板12均為活連接。
[0029]如圖4-5所示，所述第三驅動裝置為第三驅動步進電機17，所述第三記錄裝置為第三編碼器20，所述第二橫梁16上表面的兩側分別固接有第一豎板18和第二豎板19，并且所述第一豎板18和第二豎板19均與所述第二橫梁16的上表面垂直，所述第一豎板18與第二豎板19通過豎板同步轉軸21連接，所述第三驅動步進電機17固定于所述第二橫梁16的上表面，并與所述第一豎板18通過第一豎板連接軸22連接，所述第一豎板連接軸22穿過所述第一豎板18并留有凸出端，并且所述第一豎板連接軸22與第一豎板18之間為活動連接，所述第一豎板連接軸22的凸出端與所述豎板同步轉軸21通過同步轉動部件連接，所述第二豎板19與所述第三編碼器20通過第二豎板連接軸23連接，所述第二豎板連接軸23穿過所述第二豎板19并留有凸出端，并且所述第二豎板連接軸23與第二豎板19之間為活動連接，所述第二豎板連接軸23的凸出端與所述豎板同步轉軸21通過同步轉動部件連接。
[0030]如圖5所示，所述毛筆連接部件包括豎直滑動部件和框架30，所述豎直滑動部件包括第一滑軌24、套接于第一滑軌24內的第一滑桿28、第二滑軌25和套接于第二滑軌25內的第二滑桿29，所述第一滑軌24穿過所述第二橫梁16，并通過第一滑軌連接件26與緊鄰第一豎板18的驅動皮帶連接，且所述第一滑軌24與第二橫梁16之間為活動連接，第二滑軌25穿過所述第二橫梁16，并通過第二滑軌連接件27與緊鄰第二豎板19的同步轉動部件的驅動皮帶連接，且所述第二滑軌25與第二橫梁16之間為活動連接，所述第一滑軌24與毛筆36之間、第二滑軌25與毛筆36之間通過框架30連接，使得所述第三驅動步進電機17可以控制緊鄰豎板同步轉軸21的同步轉動部件轉動，同時帶動豎直滑動部件運動，進而帶動毛筆運動，設置第一滑軌24的作用是限制第一滑桿28只能沿第一滑軌24滑動，設置第二滑軌25的作用是限制第二滑桿29只能沿第二滑軌25滑動。
[0031]優選的，所述毛筆連接部件還包括軸向運動驅動裝置和軸向記錄裝置，所述軸向運動驅動裝置包括固定于框架30的Y軸驅動步進電機31和X軸驅動步進電機33，所述軸向記錄裝置包括Y軸轉動編碼器32和X軸轉動編碼器34，所述Y軸驅動步進電機31和Y軸轉動編碼器32分別與所述框架30固接，所述框架30的底面設有兩個框架固定板35，并且所述框架固定板35垂直于框架30的底面，所述X軸驅動步進電機33位于兩個框架固定板35之間，并且X軸驅動步進電機33兩端的輸出軸分別固接有所述框架固定板35，所述X軸轉動編碼器34固接于其中一個框架固定板35，并與所述X軸驅動步進電機33軸連接，以豎直滑動部件所在平面為基準，所述軸向運動驅動裝置可以驅動毛筆36沿Y軸方向和X軸方向運動，所述軸向記錄裝置可以記錄毛筆36沿Y軸方向和X軸方向運動情況。
[0032]優選的，本實用新型還包括書寫區，所述書寫區包括傳送模塊和紙張2，所述傳送模塊包括兩個轉動軸38，所述兩個轉動軸38設于底座I的上表面且二者相互平行，并且其中一個轉動軸38固接有紙張運行步進電機37，所述轉動軸38的兩端分別連接有轉動軸固定件39，并且轉動軸固定件39固定于底座I的上表面，所述兩個轉動軸固定件39通過同步轉動部件連接，使得所述紙張運行步進電機37可以帶動轉動部件轉動，進而實現紙張的輸送功能。
[0033]優選的，同步轉動部件包括第一同步輪14、第二同步輪15和驅動皮帶11，所述第一同步輪14套接并固定于所述第一同步轉軸10的外部，所述第二同步輪15套接并固定于所述第一同步轉軸10凸出端的外部，所述驅動皮帶11同時將第一同步輪14和第二同步輪15裹覆，使的第一同步輪14和第二同步輪15可以帶動驅動皮帶11轉動，使得所述第二驅動步進電機8可以通過同步轉動部件帶動第二橫梁16做圓周運動。
[0034]本實用新型毛筆自動書寫機器人的控制系統如圖6所示，包括計算機設備、單片機和機器人，單片機分別與機器人和計算機設備連接，需要說明的是，單片機是與毛筆機器人的第一驅動步進電機4、第一編碼器5、第二驅動步進電機8、第二編碼器9、第三驅動步進電機17、第三編碼器20、Y軸驅動步進電機31、Y軸轉動編碼器32、X軸驅動步進電機34和X軸轉動編碼器34連接，以實現記錄和復制毛筆運動軌跡的目的。
[0035]書寫人員寫字的時候帶動第一橫梁7、第二橫梁16以及毛筆36運動，同時，第一編碼器5記錄第一驅動步進電機4和第一橫梁7的運動情況，第二編碼器9記錄第二驅動步進電機8和第二橫梁16的運動情況，第三編碼器20記錄第三驅動步進電機17和毛筆豎直方向的運動情況，Y軸轉動編碼器32記錄Y軸驅動步進電機31和毛筆沿Y軸的運動情況，X軸轉動編碼器34記錄X軸驅動步進電機34和毛筆沿X軸的運動情況，然后第一編碼器5、第二編碼器9、第三編碼器20、Y軸轉動編碼器32、X軸轉動編碼器34分別將記錄的數據傳輸給單片機，單片機將數據傳輸給計算機設備存儲，從而實現書寫人員文字書寫筆跡的記錄；當需要復制書寫筆記時，單片機調用計算機設備存儲的數據，并控制第一驅動步進電機4、第二驅動步進電機8、第三驅動步進電機17、Y軸驅動步進電機31和X軸驅動步進電機34做相應的運動，從而帶動第一橫梁7、第二橫梁16和毛筆做相應的運動，從而實現文字的復寫過程。
[0036]本實用新型毛筆自動書寫機器人適用于家庭和辦公環境，且可以實時記錄并復制不同人的書寫筆跡，使得輸出的字體不再只是標準字體庫中的字體，增加了個人書寫文字復制的靈活性，也適合書法愛好者將自己的書法保存，方便在以后需要的時候通過機器人還原。
[0037]本實用新型還可以在計算機設備預置字體庫，并通過單片機控制相應的驅動步進電機運動，從而實現書寫其他字體的功能。
[0038]以上公開的僅為本實用新型的一個具體實施例，但是，本實用新型實施例并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種毛筆自動書寫機器人，其特征在于，包括支架、第一橫梁(7)、第二橫梁(16)和毛筆(36)，所述第一橫梁(7)的一端與所述支架通過第一旋轉驅動裝置活動連接，并且所述第一旋轉驅動裝置連接有第一記錄裝置，所述第一橫梁(7)的另一端與所述第二橫梁(16)通過第二旋轉驅動裝置活動連接，并且所述第二旋轉驅動裝置連接有第二記錄裝置，所述第二橫梁(16)遠離第一橫梁(7)的一端固接有第三驅動裝置，并且所述第三驅動裝置連接有第三記錄裝置，所述第三驅動裝置與所述毛筆(36)通過毛筆連接部件活動連接。2.根據權利要求1所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，所述支架由底座(I)和支撐板(3)組成，并且所述支撐板(3)垂直的固定于所述底座(I)的上表面。3.根據權利要求2所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，所述第一旋轉驅動裝置為第一驅動步進電機(4)，所述第一驅動步進電機(4)與所述支撐板(3)固接，所述第一記錄裝置為第一編碼器(5)，所述第一編碼器(5)與所述支撐板(3)固接，所述第一驅動步進電機(4)與第一編碼器(5)通過第一橫梁連接軸(6)連接，所述第一橫梁連接軸(6)與所述第一橫梁(7)固接。4.根據權利要求3所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，所述第二旋轉驅動裝置為第二驅動步進電機(8)，并且第二驅動步進電機(8)與所述第一橫梁(7)固接，所述第二記錄裝置為第二編碼器(9)，所述第二驅動步進電機(8)與第二編碼器(9)通過第一同步轉軸(10)連接，所述第一橫梁(7)與第二橫梁(16)通過第二同步轉軸(13)連接，所述第二同步轉軸(13)的一端與所述第二橫梁(16)固接，另一端穿過所述第一橫梁(7)并留有凸出端，所述第二同步轉軸(13)與所述第一橫梁(7)為活連接，所述第一同步轉軸(10)與所述第二同步轉軸(13)的凸出端通過同步轉動部件連接。5.根據權利要求4所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，所述第一橫梁(7)的上表面固接有L形支撐板(12)，所述L形支撐板(12)的一端與第一橫梁(7)的上表面垂直，所述L形支撐板(12)與所述第二編碼器(9)固接。6.根據權利要求5所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，所述第三驅動裝置為第三驅動步進電機(17)，所述第三記錄裝置為第三編碼器(20)，所述第二橫梁(16)上表面的兩側設有第一豎板(18)和第二豎板(19)，并且第一豎板(18)和第二豎板(19)均與所述第二橫梁(16)的上表面垂直，所述第一豎板(18)與第二豎板(19)通過豎板同步轉軸(21)連接，所述第三驅動步進電機(17)固定于所述第二橫梁(16)的上表面，并與所述第一豎板(18)通過第一豎板連接軸(22)連接，所述第一豎板連接軸(22)與所述豎板同步轉軸(21)通過緊鄰第一豎板(18)的同步轉動部件連接，所述第二豎板(19)與所述第三編碼器(20)通過第二豎板連接軸(23)連接，并且所述第二豎板連接軸(23)與所述豎板同步轉軸(21)通過緊鄰第二豎板(19)的同步轉動部件連接。7.根據權利要求6所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，所述毛筆連接部件包括豎直滑動部件和框架(30)，所述豎直滑動部件包括第一滑軌(24)、套接于第一滑軌(24)內的第一滑桿(28)、第二滑軌(25)和套接于第二滑軌(25)內的第二滑桿(29)，所述第一滑軌(24)與所述緊鄰第一豎板(18)的同步轉動部件通過第一滑軌連接件(26)連接，第二滑軌(25)與所述緊鄰第二豎板(19)的同步轉動部件通過第二滑軌連接件(27)連接，所述第一滑軌(24)與毛筆(36)之間、第二滑軌(25)與毛筆(36)之間通過框架(30)連接。8.根據權利要求7所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，所述毛筆連接部件還包括軸向運動驅動裝置和軸向記錄裝置，所述軸向運動驅動裝置包括Y軸驅動步進電機(31)和X軸驅動步進電機(33)，所述軸向記錄裝置包括Y軸轉動編碼器(32)和X軸轉動編碼器(34)，所述Y軸驅動步進電機(31)和Y軸轉動編碼器(32)分別與所述框架(30)固接，所述框架(30)的底面設有兩個框架固定板(35)，所述X軸驅動步進電機(33)位于兩個框架固定板(35)之間，并且X軸驅動步進電機(33)兩端的輸出軸分別固接有所述框架固定板(35)，所述X軸轉動編碼器(34)固接于其中一個框架固定板(35)，并與所述X軸驅動步進電機(33)軸連接。9.根據權利要求8所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，還包括書寫區，所述書寫區包括傳送模塊和紙張(2)，所述傳送模塊包括兩個轉動軸(38)，所述兩個轉動軸(38)設于底座(I)的上表面且二者相互平行，并且其中一個轉動軸(38)固接有紙張運行步進電機(37)，所述轉動軸(38)的兩端分別連接有轉動軸固定件(39)，并且轉動軸固定件(39)固定于底座(I)的上表面，所述兩個轉動軸固定件(39)通過同步轉動部件連接。10.根據權利要求4所述的毛筆自動書寫機器人，其特征在于，所述同步轉動部件包括第一同步輪(14)、第二同步輪(15)和驅動皮帶(11)，所述第一同步輪(14)套接并固定于所述第一同步轉軸(10)的外部，所述第二同步輪(15)套接并固定于所述第二同步轉軸(13)凸出端的外部，所述驅動皮帶(11)同時將第一同步輪(14)和第二同步輪(15)裹覆。
【文檔編號】B43L13/24GK205439717SQ201521135612
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月25日
【發明人】李美麗, 付興燁, 盧振生, 孫宇軒, 薛玉翠, 于長興, 張艷鵬, 李懷亮, 任海超
【申請人】綏化學院