一种智能书写机器人的制作方法

本实用新型属于智能书写的技术领域，具体涉及一种智能书写机器人。

背景技术：

在进行授课时，往往需要在黑板上进行板书，使得教师能够更好的将知识教授给学生，使得学生更易理解教学课程，然而在进行板书时，握粉笔时手上会留下白色粉末，在粉笔用短后不利于继续使用，使得粉笔不能被完全利用，大面积的板书会使得教学过程更加的劳累，增加教学的疲劳，在书写时需要花费比较长的时间并不能进行同步讲解，降低了教学效率，在书写时会有粉笔灰掉落，正在书写的人会将粉笔灰吸入肺部造成呼吸道损伤，洗去手上的粉笔灰时使用的碱性洗涤剂同样也会伤及皮肤。在一节40分钟的课上，老师花费大量时间进行板书，降低了课堂利用率，近距离书写会使得散落的粉尘对老师和学生的身体造成损害。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能书写机器人，通过授课时将教师需要板书的内容，自动书写到黑板上，降低了教师的授课强度，避免使用粉笔造成口鼻内有粉尘残留，保证健康的要求。

本实用新型主要通过以下技术方案来实现的：一种智能书写机器人，所述书写机器人包括书写装置，所述书写装置包括书写区和书写辅助区，所述书写区与书写辅助区通过隔层相互隔离，所述书写区内竖向设置有书写滑轨，所述书写滑轨上设置有书写滑台和驱动电机，所述驱动电机驱动书写滑台在书写滑轨上移动，所述书写滑台包括书写伸缩杆、横向滑轨、运转电机，所述书写伸缩杆滑动设置在横向滑轨内，所述运转电机驱动书写伸缩杆在横向滑轨上左右滑动，所述书写伸缩杆的前端设置有粉笔夹持头，所述粉笔夹持头包括收缩套管、卡接环、伸缩气缸，所述卡接环套接在收缩套管上，所述收缩套管外侧的直径大于卡接环的直径，所述伸缩气缸设置在书写伸缩杆上，所述伸缩气缸的伸缩端连接卡接套。

本实用新型在使用过程中，教师将需要进行板书的内容，通过控制器输入或控制器连接的扫描器直接扫描，通过设置在黑板上的智能书写机器人沿黑板横向对板书内容进行书写，在进行书写时，控制书写伸缩杆伸长，使得装有粉笔的粉笔夹持头与黑板接触，并通过书写伸缩杆在滑台上按照书写的文字进行滑动，使得需要书写的字通过书写伸缩杆在书写滑台上滑动和书写滑台在书写滑轨上滑动写在黑板上，通过粉笔夹持头的设置，将粉笔放入收缩套管内，在进行书写时，伸缩气缸的伸缩端伸出，带动卡接环向外伸出，使得卡接环卡紧收缩套管，确保收缩套管内的粉笔在书写时夹紧，在粉笔进行消耗后，通过伸缩气缸回缩，松开对粉笔的夹紧，使得粉笔推出，满足书写时的需求，通过将粉笔夹持头对粉笔的夹紧，确保书写时粉笔不会回缩，确保本实用新型的实用性。

本实用新型通过将需要板书的教程通过智能书写机器人书写在黑板上，降低了教师书写的劳动，减少了教学强度；通过对粉笔夹持头的设置，确保在书写时粉笔不会回缩，保证书写，在需要推出粉笔时，松开对粉笔的夹紧，确保粉笔的推出，为下次的书写做好准备。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述书写伸缩杆的内部设置有粉笔输送通道，所述粉笔输送通道连通收缩套管，所述粉笔输送通道内设置有输送轮，所述粉笔输送通道的长度长于粉笔的长度，所述粉笔输送通道内设置有对射检测传感器，所述粉笔输送通道另一端连通书写辅助区。本实用新型通过粉笔输送通道的设置，使得粉笔能够通过将粉笔放置在书写辅助区中，实现粉笔的输送至粉笔输送通道内，通过粉笔输送通道内设置有输送轮的设置，粉笔在粉笔夹持头的夹持下进行书写的损耗，及时的将粉笔支出，确保下一笔书写的正常进行，并与粉笔夹持头共同抵消书写时受到的反作用力，避免粉笔在书写过程中向粉笔输送通道内回缩，确保书写的清楚；通过设置在粉笔输送通道内的对射检测传感器，在对射检测传感器对射成功未能检测到粉笔时，及时将书写辅助区内的粉笔送入粉笔输送通道内，并通过粉笔输送通道中的输送轮，将新装入的粉笔输送到与旧粉笔相连，使得在进行书写时有序的进行，确保书写的连续性。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述书写辅助区设置有滑动槽、限位台、推动气缸、粉笔存放弹夹、升降气缸，所述粉笔存放弹夹设置在滑动槽内，所述限位台设置在滑动槽的下方，且限位台对应滑动槽设置有限位槽，所述升降气缸设置在限位槽内，并处于书写辅助区的底部，所述升降气缸的伸缩端连接粉笔存放弹夹的底部，所述升降气缸承接粉笔存放弹夹；所述限位槽的直径小于粉笔的长度，所述限位台承接粉笔的部分设置有接近传感器，所述限位台远离隔层的一侧设置有推动气缸；所述隔层上设置有粉笔输送口，所述粉笔输送口连通粉笔输送通道，所述粉笔输送口对应推动气缸设置。

本实用新型在使用过程中，粉笔输送通道内的对射检测传感器通过对射未能检测到粉笔时，控制器控制滑台滑动至粉笔输送口，使得粉笔输送通道与粉笔输送口等高平齐，通过推动气缸的推动，使得安装在粉笔存放弹夹内的粉笔进入粉笔输送通道中，并通过粉笔输送通道中的输送轮，将新装入的粉笔输送到与旧粉笔相连，使得在进行书写时有序的进行；通过推动气缸将粉笔存放弹夹中安装的粉笔抽走后，限位台上的接近传感器感应不到粉笔，通过控制升降气缸下降，使得粉笔存放弹夹跟随下降，当接近传感器感应到粉笔时，升降气缸停止下降，并承接在粉笔存放弹夹的底部，粉笔存放弹夹上安装有粉笔的上层落在限位台上，等待下一次安装粉笔。

本实用新型通过自动进行安装粉笔，使得能够进行长时间，大量文字的书写，提高书写的效率，提高教学效率，通过书写机器人代替教师进行书写，保证了教师在授课中不会在身上出现飞尘，保证教学健康，同时不会有较短的粉笔头残留，节约教学成本；通过粉笔存放弹夹的设置，使得本实用新型能够安装大量的粉笔，减少更换粉笔的次数，延长使用时间，增加本实用新型的实用性。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述粉笔存放弹夹上从上至下依次横向均匀设置有若干粉笔存放孔，所述升降气缸的顶部设置有感应传感器。本实用新型通过粉笔存放弹夹上均匀设置的粉笔存放孔，使得在底部的粉笔使用完后，需要下降相同的高度，通过对升降气缸下降的高度进行控制，降低粉笔接触到限位台时，避免粉笔承受其他粉笔和粉笔存放弹夹的重量，确保粉笔的完整；通过在升降气缸的顶部设置感应传感器，使得升降气缸的顶部能够一直与粉笔存放弹夹进行接触，避免粉笔存放弹夹内的粉笔未按序装入时，或将粉笔存放弹夹取出进行装夹后放入，避免粉笔直接作用在限位台上，确保粉笔的完整，确保升降气缸能应对不同的状况，增加实用性。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述书写辅助区远离隔层的一侧开设有粉笔安装口。本实用新型通过粉笔安装口的设置，使得粉笔存放弹夹在安装的粉笔使用完后能够快速的进行安装，通过粉笔存放弹夹顶部的辅助圆头向上提，使得粉笔存放弹夹在滑动槽上提升，将粉笔安装在粉笔存放弹夹孔中，通过粉笔安装口的设置，使得不需将粉笔存放弹夹抽出即可进行粉笔的安装，使得安装粉笔更加方便、快捷。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，还包括控制器，所述控制器分别连接驱动电机、书写伸缩杆、输送轮、推动气缸、对射检测传感器、接近传感器、感应传感器、伸缩气缸、升降气缸。通过控制器的设置，使得智能书写机器人不论在书写还是进行擦拭时都能够有序的进行，并能够精确的控制，提高本实用新型的实用性。

控制器的型号为s7-200 cpu221，所述对射检测传感器的型号为E3Z-T81A，所述接近传感器的型号为E2E-X3D2-M1-Z，所述控制器与传感器和各运动单元的连接和控制属于现有技术，且不是本实用新型的改进点，固不再赘述。

本实用新型的有益效果：

（1）所述书写机器人包括书写装置，所述书写装置包括书写区和书写辅助区，所述书写区与书写辅助区通过隔层相互隔离，所述书写区内竖向设置有书写滑轨，所述书写滑轨上设置有书写滑台和驱动电机，所述驱动电机驱动书写滑台在书写滑轨上移动，所述书写滑台包括书写伸缩杆、横向滑轨、运转电机，所述书写伸缩杆滑动设置在横向滑轨内，所述运转电机驱动书写伸缩杆在横向滑轨上左右滑动，所述书写伸缩杆的前端设置有粉笔夹持头，所述粉笔夹持头包括收缩套管、卡接环、伸缩气缸，所述卡接环套接在收缩套管上，所述收缩套管外侧的直径大于卡接环的直径，所述伸缩气缸设置在书写伸缩杆上，所述伸缩气缸的伸缩端连接卡接套。本实用新型通过将需要板书的教程通过智能书写机器人书写在黑板上，降低了教师书写的劳动，减少了教学强度；通过对粉笔夹持头的设置，确保在书写时粉笔不会回缩，保证书写，在需要推出粉笔时，松开对粉笔的夹紧，确保粉笔的推出，为下次的书写做好准备。

（2）通过粉笔输送通道的设置，使得粉笔能够通过将粉笔放置在书写辅助区中，实现粉笔的输送至粉笔输送通道内，通过粉笔输送通道内设置有输送轮的设置，粉笔在粉笔夹持头的夹持下进行书写的损耗，及时的将粉笔支出，确保下一笔书写的正常进行，并与粉笔夹持头共同抵消书写时受到的反作用力，避免粉笔在书写过程中向粉笔输送通道内回缩，确保书写的清楚；通过设置在粉笔输送通道内的对射检测传感器，在对射检测传感器对射成功未能检测到粉笔时，及时将书写辅助区内的粉笔送入粉笔输送通道内，并通过粉笔输送通道中的输送轮，将新装入的粉笔输送到与旧粉笔相连，使得在进行书写时有序的进行，确保书写的连续性。

（3）所述书写辅助区设置有滑动槽、限位台、推动气缸、粉笔存放弹夹、升降气缸，所述粉笔存放弹夹设置在滑动槽内，所述限位台设置在滑动槽的下方，且限位台对应滑动槽设置有限位槽，所述升降气缸设置在限位槽内，并处于书写辅助区的底部，所述升降气缸的伸缩端连接粉笔存放弹夹的底部，所述升降气缸承接粉笔存放弹夹；所述限位槽的直径小于粉笔的长度，所述限位台承接粉笔的部分设置有接近传感器，所述限位台远离隔层的一侧设置有推动气缸；所述隔层上设置有粉笔输送口，所述粉笔输送口连通粉笔输送通道，所述粉笔输送口对应推动气缸设置。本实用新型通过自动进行安装粉笔，使得能够进行长时间，大量文字的书写，提高书写的效率，提高教学效率，通过书写机器人代替教师进行书写，保证了教师在授课中不会在身上出现飞尘，保证教学健康，同时不会有较短的粉笔头残留，节约教学成本；通过粉笔存放弹夹的设置，使得本实用新型能够安装大量的粉笔，减少更换粉笔的次数，延长使用时间，增加本实用新型的实用性。

（4）所述粉笔存放弹夹上从上至下依次横向均匀设置有若干粉笔存放孔，所述升降气缸的顶部设置有感应传感器。本实用新型通过粉笔存放弹夹上均匀设置的粉笔存放孔，使得在底部的粉笔使用完后，需要下降相同的高度，通过对升降气缸下降的高度进行控制，降低粉笔接触到限位台时，避免粉笔承受其他粉笔和粉笔存放弹夹的重量，确保粉笔的完整；通过在升降气缸的顶部设置感应传感器，使得升降气缸的顶部能够一直与粉笔存放弹夹进行接触，避免粉笔存放弹夹内的粉笔未按序装入时，确保升降气缸能应对不同的状况，增加实用性。

（5）所述书写辅助区远离隔层的一侧开设有粉笔安装口。本实用新型通过粉笔安装口的设置，使得粉笔存放弹夹在安装的粉笔使用完后能够快速的进行安装，通过粉笔存放弹夹顶部的辅助圆头向上提，使得粉笔存放弹夹在滑动槽上提升，将粉笔安装在粉笔存放弹夹孔中，通过粉笔安装口的设置，使得不需将粉笔存放弹夹抽出即可进行粉笔的安装，使得安装粉笔更加方便、快捷。

附图说明

图1为书写装置的结构示意图；

图2为本实用新型的后视图；

图3为粉笔夹持头的结构示意图。

其中：1-书写区、2-书写辅助区、3-隔层、4-书写滑轨、5-书写滑台、6-书写伸缩杆、7-粉笔夹持头、8-粉笔输送通道、9-滑动槽、10-限位台、11-推动气缸、12-粉笔存放弹夹、13-粉笔输送口、14-粉笔安装口、27-收缩套管、28-卡接环、29-伸缩气缸、30-升降气缸。

具体实施方式

实施例1：

一种智能书写机器人，如图2、图3所示，所述书写机器人包括书写装置，所述书写装置包括书写区1和书写辅助区2，所述书写区1与书写辅助区2通过隔层3相互隔离，所述书写区1内竖向设置有书写滑轨4，所述书写滑轨4上设置有书写滑台5和驱动电机，所述驱动电机驱动书写滑台5在书写滑轨4上移动，所述书写滑台5包括书写伸缩杆6、横向滑轨、运转电机，所述书写伸缩杆6滑动设置在横向滑轨内，所述运转电机驱动书写伸缩杆6在横向滑轨上左右滑动，所述书写伸缩杆6的前端设置有粉笔夹持头7，所述粉笔夹持头7包括收缩套管27、卡接环28、伸缩气缸29，所述卡接环28套接在收缩套管27上，所述收缩套管27外侧的直径大于卡接环28的直径，所述伸缩气缸29设置在书写伸缩杆6上，所述伸缩气缸29的伸缩端连接卡接套。

本实用新型在使用过程中，教师将需要进行板书的内容，通过控制器输入或控制器连接的扫描器直接扫描，通过设置在黑板上的智能书写机器人沿黑板横向对板书内容进行书写，在进行书写时，控制书写伸缩杆6伸长，使得装有粉笔的粉笔夹持头7与黑板接触，并通过书写伸缩杆6在滑台上按照书写的文字进行滑动，使得需要书写的字通过书写伸缩杆6在书写滑台5上滑动和书写滑台5在书写滑轨4上滑动写在黑板上，通过粉笔夹持头7的设置，将粉笔放入收缩套管27内，在进行书写时，伸缩气缸29的伸缩端伸出，带动卡接环28向外伸出，使得卡接环28卡紧收缩套管27，确保收缩套管27内的粉笔在书写时夹紧，在粉笔进行消耗后，通过伸缩气缸29回缩，松开对粉笔的夹紧，使得粉笔推出，满足书写时的需求，通过将粉笔夹持头7对粉笔的夹紧，确保书写时粉笔不会回缩，确保本实用新型的实用性。

本实用新型通过将需要板书的教程通过智能书写机器人书写在黑板上，降低了教师书写的劳动，减少了教学强度；通过对粉笔夹持头7的设置，确保在书写时粉笔不会回缩，保证书写，在需要推出粉笔时，松开对粉笔的夹紧，确保粉笔的推出，为下次的书写做好准备。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步优化，所述书写伸缩杆6的内部设置有粉笔输送通道8，所述粉笔输送通道8连通收缩套管27，所述粉笔输送通道8内设置有输送轮，所述粉笔输送通道8的长度长于粉笔的长度，所述粉笔输送通道8内设置有对射检测传感器，所述粉笔输送通道8另一端连通书写辅助区2。本实用新型通过粉笔输送通道8的设置，使得粉笔能够通过将粉笔放置在书写辅助区2中，实现粉笔的输送至粉笔输送通道8内，通过粉笔输送通道8内设置有输送轮的设置，粉笔在粉笔夹持头7的夹持下进行书写的损耗，及时的将粉笔支出，确保下一笔书写的正常进行，并与粉笔夹持头7共同抵消书写时受到的反作用力，避免粉笔在书写过程中向粉笔输送通道8内回缩，确保书写的清楚；通过设置在粉笔输送通道8内的对射检测传感器，在对射检测传感器对射成功未能检测到粉笔时，及时将书写辅助区2内的粉笔送入粉笔输送通道8内，并通过粉笔输送通道8中的输送轮，将新装入的粉笔输送到与旧粉笔相连，使得在进行书写时有序的进行，确保书写的连续性。

本实施例的其他部分在实施例1相同，固不再赘述。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上进一步优化，所述书写辅助区2设置有滑动槽9、限位台10、推动气缸11、粉笔存放弹夹12、升降气缸30，所述粉笔存放弹夹12设置在滑动槽9内，所述限位台10设置在滑动槽9的下方，且限位台10对应滑动槽9设置有限位槽，并处于书写辅助区2的底部，所述升降气缸30的伸缩端连接粉笔存放弹夹12的底部，所述升降气缸30承接粉笔存放弹夹12；所述限位槽的直径小于粉笔的长度，所述限位台10承接粉笔的部分设置有接近传感器，所述限位台10远离隔层3的一侧设置有推动气缸11；所述隔层3上设置有粉笔输送口13，所述粉笔输送口13连通粉笔输送通道8，所述粉笔输送口13对应推动气缸11设置。

本实用新型在使用过程中，粉笔输送通道8内的对射检测传感器通过对射未能检测到粉笔时，控制器控制滑台滑动至粉笔输送口13，使得粉笔输送通道8与粉笔输送口13等高平齐，通过推动气缸11的推动，使得安装在粉笔存放弹夹12内的粉笔进入粉笔输送通道8中，并通过粉笔输送通道8中的输送轮，将新装入的粉笔输送到与旧粉笔相连，使得在进行书写时有序的进行；通过推动气缸11将粉笔存放弹夹12中安装的粉笔抽走后，限位台10上的接近传感器感应不到粉笔，通过控制升降气缸30下降，使得粉笔存放弹夹12跟随下降，当接近传感器感应到粉笔时，升降气缸30停止下降，并承接在粉笔存放弹夹12的底部，粉笔存放弹夹12上安装有粉笔的上层落在限位台10上，等待下一次安装粉笔。

本实用新型通过自动进行安装粉笔，使得能够进行长时间，大量文字的书写，提高书写的效率，提高教学效率，通过书写机器人代替教师进行书写，保证了教师在授课中不会在身上出现飞尘，保证教学健康，同时不会有较短的粉笔头残留，节约教学成本；通过粉笔存放弹夹12的设置，使得本实用新型能够安装大量的粉笔，减少更换粉笔的次数，延长使用时间，增加本实用新型的实用性。

本实施例的其他部分与实施例2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在实施例3的基础上进一步优化，所述粉笔存放弹夹12上从上至下依次横向均匀设置有若干粉笔存放孔，所述升降气缸30的顶部设置有感应传感器。本实用新型通过粉笔存放弹夹12上均匀设置的粉笔存放孔，使得在底部的粉笔使用完后，需要下降相同的高度，通过对升降气缸30下降的高度进行控制，降低粉笔接触到限位台10时，避免粉笔承受其他粉笔和粉笔存放弹夹12的重量，确保粉笔的完整；通过在升降气缸30的顶部设置感应传感器，使得升降气缸30的顶部能够一直与粉笔存放弹夹12进行接触，避免粉笔存放弹夹12内的粉笔未按序装入时，确保升降气缸30能应对不同的状况，增加实用性。

本实施例的其他部分与上述实施例3相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在实施例4的基础上进一步优化，如图1所示，所述书写辅助区2远离隔层3的一侧开设有粉笔安装口14。本实用新型通过粉笔安装口14的设置，使得粉笔存放弹夹12在安装的粉笔使用完后能够快速的进行安装，通过粉笔存放弹夹12顶部的辅助圆头向上提，使得粉笔存放弹夹12在滑动槽9上提升，将粉笔安装在粉笔存放弹夹12孔中，通过粉笔安装口14的设置，使得不需将粉笔存放弹夹12抽出即可进行粉笔的安装，使得安装粉笔更加方便、快捷。

本实施例的其他部分与实施例4相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。