一种人工智能的书法机器人的制作方法

1.本实用新型涉及书法书写机械装置的技术领域，具体而言，涉及一种人工智能的书法机器人。


背景技术：

2.书法是一种源于中国的传统艺术，随着人类社会的不断发展，毛笔不仅没有退出历史舞台，且已经成为中国的艺术代表之一。同时随着计算机和自动化技术的发展，机器能够协助人类高效完成各种事情。而电脑中的楷体、宋体、黑体等，虽然看上去工整，却缺少了一份来自于手写书法的魅力。普通人学习书法，周期较长，难以达到一定的高度，而书法家能够形成某种字体并进入现代字库者，少之又少。另外，古人的毛笔书法大都以碑帖等形式保存下来，只有有限的字数，如果机器能学会临摹古代名家书法，这对书法艺术来说是一个新的发展；现有技术cn201810212905.3中所提到利用机械手书写书法，其弊端在于该机械臂为两个自由度，且毛笔夹持处没有自由度机构，故毛笔无法倾斜，造成机械臂在书写时不能更好的进行艺术表达。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种人工智能的书法机器人，其能够对毛笔的姿态调节，进而调节毛笔在书写“撇”“捺”时，能够更为精细，使得机器人书写的字体更能充分的进行艺术表达。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.本技术实施例提供一种人工智能的书法机器人，其包括支撑架、毛笔、安装于支撑架上用于夹持毛笔的夹具和多个位置调节机构，夹具分别与多个位置调节机构铰接。
6.在本实用新型的一些实施例中，夹具包括环形盘、第一弧形夹持件、第二弧形夹持件、第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧的一端与第一弧形夹持件的凸面连接，第一弹簧的另一端与环形盘内壁连接，第二弹簧的一端与第二弧形夹持件的凸面连接，第二弹簧的另一端与环形盘内壁连接，第一弧形夹持件与第二弧形夹持件对称设置。
7.在本实用新型的一些实施例中，所述环形盘内壁设有两个滑槽，第一弧形夹持件上设有与其中一个滑槽相适配的第一凸台，第一凸台与第一弹簧连接，第二弧形夹持件上设有与另一个滑槽相适配的第二凸台，第二凸台与第二弹簧连接。
8.在本实用新型的一些实施例中，任一位置调节机构包括传动件、滑块、与滑块滑动连接的轨道、与滑块适配的同步带、与同步带适配的同步轮、电机齿轮和驱动电机，传动件的一端与环形盘铰接，传动件的另一端与滑块连接，轨道竖直设置于支撑架上，驱动电机安装于支撑架底部，驱动电机穿设于电机齿轮内，同步轮套设于支撑架顶部，同步带的一端套设于电机齿轮上，同步带的另一端套设于同步轮上。
9.在本实用新型的一些实施例中，滑块上设有第一通槽和第二通槽，第一通槽上设有与同步带相适配的限位齿，同步带与第二通槽滑动连接。
10.在本实用新型的一些实施例中，驱动电机采用伺服电机。
11.在本实用新型的一些实施例中，支撑架包括多个竖直件、底座和顶盖，竖直件的一端穿设于底座内，竖直件的另一端穿设于顶盖内，竖直件与轨道连接。
12.在本实用新型的一些实施例中，轨道上设有多个固定孔，竖直件上设有多个与固定孔对应的螺纹孔，轨道与竖直件螺栓连接。
13.在本实用新型的一些实施例中，还包括毛笔，毛笔上设有限位凸台，限位凸台与环形盘抵接。
14.在本实用新型的一些实施例中，还包括墨水盒，墨水盒与支撑架侧壁连接。
15.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
16.一种人工智能的书法机器人，其包括支撑架、毛笔、安装于支撑架上用于夹持毛笔的夹具和多个位置调节机构，夹具分别与多个位置调节机构铰接。
17.基于专利号为cn201810212905.3的技术可以得知，该技术中的机械手臂的关节处皆采用铰接的方式，使得毛笔只能在竖直面上进行移动，即使有旋转盘的带动，毛笔依旧只能垂直于地面，故在写“撇”“捺”时，限于其自由度较少以及毛笔无法倾斜的问题，很难做到。故为解决上述问题，本实施采用多个位置调节机构与夹具铰接的方式，从而控制夹具向不同方向移动或倾斜，从而使得毛笔可以在以不同姿势调整，从而使得书写效果更符合预设要求。其中最优方式为采用三个位置调节机构，且在支撑架底部上圆周分布，其目的在于，三个位置调节机构便能够以最低的成本对毛笔进行姿势进行调整，节约了成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型一种人工智能的书法机器人的结构示意图；
20.图2为本实用新型中夹具的结构示意图；
21.图3为本实用新型中位置调节机构的结构示意图；
22.图4为本实用新型中滑块的结构示意图。
23.图标：1、支撑架；11、顶盖；12、竖直件；13、底座；2、夹具；21、环形盘；211、滑槽；22、第二弹簧；23、第二弧形夹持件；231、第二凸台；24、第一弧形夹持件；241、第一凸台；25、第一弹簧；3、位置调节机构；31、传动件；32、同步轮；33、滑块；331、第一通槽；332、第二通槽；34、轨道；35、同步带；36、电机齿轮；37、驱动电机；4、墨水盒；5、毛笔；51、限位凸台。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求
保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
29.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.实施例1
31.请参照图1，图1所示为本实施例提供一种人工智能的书法机器人，其包括支撑架1、毛笔5、安装于支撑架1上用于夹持毛笔5的夹具2和多个位置调节机构3，夹具2分别与多个位置调节机构3铰接。
32.在本实用新型的一些实施例中，基于专利号为cn201810212905.3的技术可以得知，该技术中的机械手臂的关节处皆采用铰接的方式，使得毛笔5只能在竖直面上进行移动，即使有旋转盘的带动，毛笔5依旧只能垂直于地面，故在写“撇”“捺”时，限于其自由度较少以及毛笔5无法倾斜的问题，很难做到。故为解决上述问题，本实施采用多个位置调节机构3与夹具2铰接的方式，从而控制夹具2向不同方向移动或倾斜，从而使得毛笔5可以在以不同姿势调整，从而使得书写效果更符合预设要求。其中最优方式为采用三个位置调节机构3，且在支撑架1底部上圆周分布，其目的在于，三个位置调节机构3便能够以最低的成本对毛笔5进行姿势进行调整，节约了成本。
33.实施例2
34.请参照图2，本实施例基于实施例1的技术方案提出，夹具2包括环形盘21、第一弧形夹持件24、第二弧形夹持件23、第一弹簧25和第二弹簧22，第一弹簧25的一端与第一弧形夹持件24的凸面连接，第一弹簧25的另一端与环形盘21内壁连接，第二弹簧22的一端与第二弧形夹持件23的凸面连接，第二弹簧22的另一端与环形盘21内壁连接，第一弧形夹持件24与第二弧形夹持件23对称设置。
35.在本实用新型的一些实施例中，由于书写不同大小的字，所用的毛笔5粗细不同，故为了更好的对各种不同粗细的毛笔5进行适配，本实施例的具体方式为，利用第一弧形夹持件24、第二弧形夹持件23在第一弹簧25、第二弹簧22的弹力作用下对毛笔5进行紧固，这样设置的目的，由于弹簧的可收缩性，即使尺寸不一的毛笔5，也就能够使得第一弧形夹持
件24和第二弧形夹持件23紧紧地与毛笔5抵接，由此对毛笔5进行固定，提高了对不同粗细毛笔5的适配性。
36.实施例3
37.请参照图2，本实施例基于实施例2的技术方案提出，所述环形盘21内壁设有两个滑槽211，第一弧形夹持件24上设有与其中一个滑槽211相适配的第一凸台241，第一凸台241与第一弹簧25连接，第二弧形夹持件23上设有与另一个滑槽211相适配的第二凸台231，第二凸台231与第二弹簧22连接。
38.在本实用新型的一些实施例中，在第一弧形夹持件24和第二弧形夹持件23对毛笔5进行夹持的过程中，当遇到机器抖动时，弹簧因其具有一定的柔性，故极易发生弯曲，导致夹持毛笔5的过程中，无法对毛笔5进行有效的约束。故为避免这一情况，本实施例采用设置滑槽211的方式，使得第一凸台241和第二凸台231在滑槽211的约束下作直线运动，从而避免了第一弹簧25和第二弹簧22弯曲对毛笔5姿势的影响，进一步提高了稳定性。
39.实施例4
40.请参照图3，本实施例基于实施例3的技术方案提出，任一位置调节机构3包括传动件31、滑块33、与滑块33滑动连接的轨道34、与滑块33适配的同步带35、与同步带35适配的同步轮32、电机齿轮36和驱动电机37，传动件31的一端与环形盘21铰接，传动件31的另一端与滑块33连接，轨道34竖直设置于支撑架1上，驱动电机37安装于支撑架1底部，驱动电机37穿设于电机齿轮36内，同步轮32套设于支撑架1顶部，同步带35的一端套设于电机齿轮36上，同步带35的另一端套设于同步轮32上。
41.在本实用新型的一些实施例中，为更为方便调整毛笔5的姿势，采用多个位置调节机构3对环形盘21进行调控，从而达到对毛笔5姿势调控，其具体实施方式为利用驱动电机37带动同步带35，从而带动滑块33在轨道34上沿垂直方向作直线运动，而后利用滑块33和传动件31进行铰接，传动件31与环形盘21进行铰接，从而完成对环形盘21的移动和旋转，由此达到对毛笔5姿势调控，提高了利用机械对书法展现的准确度以及艺术的美感。
42.实施例5
43.请参照图4，本实施例基于实施例4的技术方案提出，滑块33上设有第一通槽331和第二通槽332，第一通槽331上设有与同步带35相适配的限位齿，同步带35与第二通槽332滑动连接。
44.在本实用新型的一些实施例中，本设计采用滑块33通过同步带35的转动进行运动，由此滑块33与同步带35需要固定连接。但同时为了方便维修以及后期维护，本实施例采用在第一通槽331上设置与同步带35相适配的限位齿，从而达到将同步带35与滑块33固定的目的，由此使得同步带35与滑块33的装配和拆卸更为方便，提高了便捷性。且为了使得同步带35在运行过程中更节省空间，故在滑块33上设置第二通槽332，使得同步带35两边都经过滑块33内，避免了其他部件或外接因素的干扰。
45.实施例6
46.本实施例基于实施例4的技术方案提出，驱动电机37采用伺服电机。
47.在本实用新型的一些实施例中，由于毛笔5的姿势调整需要较高的精度，故而采用伺服电机，且其实现了位置，速度和力矩的闭环控制，克服了步进电机失步的问题；其抗过载能力强，不易损坏；低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现
象，适用于本设计中高速响应要求的场合；其相较于其他普通电机，其发热和噪音明显降低，工作环境更为舒适。
48.实施例7
49.请参照图1，本实施例基于实施例4的技术方案提出，支撑架1包括多个竖直件12、底座13和顶盖11，竖直件12的一端穿设于底座13内，竖直件12的另一端穿设于顶盖11内，竖直件12与轨道34连接。
50.在本实用新型的一些实施例中，为方便安装和拆卸，本实施将支撑架1模块式设计，利用多个竖直件12将顶盖11与底座13连接，使得在运输或搬运时能够更好的节省空间，从而提高了便捷性。
51.实施例8
52.本实施例基于实施例7的技术方案提出，轨道34上设有多个固定孔，竖直件12上设有多个与固定孔对应的螺纹孔，轨道34与竖直件12螺栓连接。
53.在本实用新型的一些实施例中，对于这种人工智能的书法机器人，对其精度影响较大便是轨道34的垂直度，其主要影响是轨道34与垂直方向的夹角越大，其误差越大，故为了避免在拆卸后需要重新进行调校，本实施例在轨道34上设置固定孔，并在竖直件12上设置于固定孔对应的螺纹孔，其设计目的在于通过孔的定位，可以使得安装者直接进行安装，方便快捷。
54.实施例9
55.请参照图3，本实施例基于实施例8的技术方案提出，还包括毛笔5，毛笔5上设有限位凸台51，限位凸台51与环形盘21抵接。
56.在本实用新型的一些实施例中，为毛笔5安装的过程中，由于毛笔5的长度较长，故在安装时，需要重新调校其安装高度，故在毛笔5上设置限位凸台51，使得安装者在利用夹具2在夹取毛笔5时，可以直接进行限位对照，无需进行调校，进一步提高了便捷性。
57.实施例10
58.请参照图1，本实施例基于实施例1的技术方案提出，还包括墨水盒4，墨水盒4与支撑架1侧壁连接。
59.在本实用新型的一些实施例中，由于毛笔5不同于圆珠笔，其单次蘸取的墨水所书写的内容有限，故而需要持续不断对其供给墨水，故在支撑架1侧壁设置墨水盒4，用于毛笔5蘸取墨水，进行持续的书写，避免断墨导致书写中断。
60.综上，本实用新型的实施例提供一种人工智能的书法机器人，其包括支撑架1、毛笔5、安装于支撑架1上用于夹持毛笔5的夹具2和多个位置调节机构3，夹具2分别与多个位置调节机构3铰接，多个位置调节机构3在支撑架1底部上圆周分布。
61.基于专利号为cn201810212905.3的技术可以得知，该技术中的机械手臂的关节处皆采用铰接的方式，使得毛笔5只能在竖直面上进行移动，即使有旋转盘的带动，毛笔5依旧只能垂直于地面，故在写“撇”“捺”时，限于其自由度较少以及毛笔5无法倾斜的问题，很难做到。故为解决上述问题，本实施采用多个位置调节机构3与夹具2铰接的方式，从而控制夹具2向不同方向移动或倾斜，从而使得毛笔5可以在以不同姿势调整，从而使得书写效果更符合预设要求。其中最优方式为采用三个位置调节机构3，且在支撑架1底部上圆周分布，其目的在于，三个位置调节机构3便能够以最低的成本对毛笔5进行姿势进行调整，节约了成
本。
62.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。