一种双臂型写字机器人及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种能够写字的机器人，尤其涉及的是一种双臂型写字机器人及其控 制方法。
【背景技术】
[0002] 伴随人们工作量的增大，书写任务逐渐增加，而书写必须由双手完成大量的书写 任务，难以用一种高效率并且准确的方式来完成。目前市面常用的单臂机器人，结构也比较 复杂，制作的成本较高，且控制过程较为复杂。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种双臂型写字机器人及其控制 方法，实现简单有效的书写。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括支座、左驱动机构、左后臂、左前 臂、右驱动机构、右后臂、右前臂和笔座；所述左驱动机构和右驱动机构分别设置于支座上， 所述左后臂的首端铰接在左驱动机构上且沿水平方向旋转，末端和左前臂的首端铰接，所 述右后臂的首端铰接在右驱动机构上且沿水平方向旋转，末端和右前臂的首端铰接，所述 左前臂的末端和右前臂的末端铰接，所述笔座设置于左前臂和右前臂的连接处。
[0005] 所述左后臂的两端通过连接轴分别铰接左驱动机构和左前臂，右后臂的两端通过 连接轴分别铰接右驱动机构和右前臂。
[0006] 所述写字机器人还包括底座、抬臂驱动机构和推杆件，所述支座铰接在底座上，所 述推杆件的一端连接抬臂驱动机构，另一端连接支座。
[0007] 所述左驱动机构、右驱动机构和抬臂驱动机构分别为舵机。
[0008] 一种双臂型写字机器人的控制方法，包括以下步骤：
[0009] (1)将待写字符依次分解为多个连续的点；(2)让机器人手臂上的笔座依次按顺 序达到各个连续的点；
[0010] (3)多个笔画的字符需要判断下一位置是否需要抬笔，如是则抬笔运动到目标点 然后落笔，否则运动到目标点，此过程循环，根据录入的字符数据逐一完成各点的书写。
[0011] 作为本发明的有效方式之一，所述步骤（1)中，相邻两点的距离小于lmm。
[0012] 所述步骤⑵包括以下步骤：
[0013] (21)按书写顺序采集需要书写字符的坐标集，起始目标点记为n，坐标集为：n， η+1，η+2·";
[0014] (22)利用余弦定理，得出左后臂b点与左驱动机构a点的连线ab和左驱动机构a 点与目标点η点的连线an的夹角ban
【主权项】
1. 一种双臂型写字机器人，其特征在于，包括支座、左驱动机构、左后臂、左前臂、右驱 动机构、右后臂、右前臂和笔座；所述左驱动机构和右驱动机构分别设置于支座上，所述左 后臂的首端铰接在左驱动机构上且沿水平方向旋转，末端和左前臂的首端铰接，所述右后 臂的首端铰接在右驱动机构上且沿水平方向旋转，末端和右前臂的首端铰接，所述左前臂 的末端和右前臂的末端铰接，所述笔座设置于左前臂和右前臂的连接处。
2. 根据权利要求1所述的一种双臂型写字机器人，其特征在于，所述左后臂的两端通 过连接轴分别铰接左驱动机构和左前臂，右后臂的两端通过连接轴分别铰接右驱动机构和 右前臂。
3. 根据权利要求1所述的一种双臂型写字机器人，其特征在于，所述写字机器人还包 括底座、抬臂驱动机构和推杆件，所述支座铰接在底座上，所述推杆件的一端连接抬臂驱动 机构，另一端连接支座。
4. 根据权利要求3所述的一种双臂型写字机器人，其特征在于，所述左驱动机构、右驱 动机构和抬臂驱动机构分别为舵机。
5. -种如权利要求1或4所述的双臂型写字机器人的控制方法，其特征在于，包括以下 步骤： (1) 将待写字符依次分解为多个连续的点； (2) 让机器人手臂上的笔座依次按顺序达到各个连续的点； (3) 多个笔画的字符需要判断下一位置是否需要抬笔，如是则抬笔运动到目标点然后 落笔，否则运动到目标点，此过程循环，根据录入的字符数据逐一完成各点的书写。
6. 根据权利要求5所述的一种双臂型写字机器人的控制方法，其特征在于，所述步骤 (1)中，相邻两点的距离小于Imm0
7. 根据权利要求5所述的一种双臂型写字机器人的控制方法，所述步骤（2)包括以下 步骤： (21) 按书写顺序采集需要书写字符的坐标集，起始目标点记为n，坐标集为：n，n+1， η+2·"; (22) 利用余弦定理，得出左后臂b点与左驱动机构a点的连线ab和左驱动机构a点与 目标点η点的连线an的夹角ban，nb为目标点η点和左后臂b点末 端的连线；
(23) 根据已知的a点和η点的坐标，得到左后臂与X轴的夹角nae的正弦值，再利用反 三角函数求出夹角nae ; (24) 由180°减去夹角nae和夹角ban，求出与夹角nae相反方向的夹角baf，即为左 驱动机构到位的角度； (25) 右臂同理。
【专利摘要】本发明公开了一种双臂型写字机器人及其控制方法，包括支座、左驱动机构、左后臂、左前臂、右驱动机构、右后臂、右前臂和笔座；所述左驱动机构和右驱动机构分别设置于支座上，所述左后臂的首端铰接在左驱动机构上且沿水平方向旋转，末端和左前臂的首端铰接，所述右后臂的首端铰接在右驱动机构上且沿水平方向旋转，末端和右前臂的首端铰接，所述左前臂的末端和右前臂的末端铰接，所述笔座设置于左前臂和右前臂的连接处。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明结构简单，使用方便，能够完成写字的基本功能，同时能够给人们的生活带来书写便利条件，代替人手完成大量书写任务。
【IPC分类】B25J13-00, B25J11-00
【公开号】CN104669277
【申请号】CN201510106808
【发明人】张益铭, 王超, 陈国龙
【申请人】宿州学院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月11日