一种三轨道框架式智能书画机器人的制作方法

本专利属于电子机械领域，尤其涉及一种三轨道框架式智能书画机器人。

背景技术：

机器人集成了机械、电子、计算机控制技术，是国家大力支持发展的新兴产业，目前已经在各个行业得到了广泛的应用。写字机器人的出现，可以代替繁琐的人工抄写工作，能大大减轻人们的工作量，它不但可以代替人实现个性化的书写工作，还能在机器人课程的教学、科普展览等领域发挥巨大的作用。

目前市面上的书画机器人有两种类型。一种是采用机械手臂，在空间内按照特定的方式控制运动轨迹实现书画功能。目前比较典型的产品有四自由度书写机器人、五自由度书写机器人。另一种低成本、简单小巧的写字机器人采用十字形的结构，采用arduino芯片进行控制，其构造为简单。

目前市面上的机械手臂书写机器人结构复杂、体积大、制造成本高，价格昂贵，难以走进普通用户，而低成本的十字形写字机器虽然结构简单，但是结构不稳，写字精度不高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种三轨道框架式智能书画机器人。本发明结构简单，使用方便，以两个动力结构替换了需要三个动力结构的移动结构，节省了成本且结构稳定，运行精度高。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种三轨道框架式智能书画机器人，包括面板，面板两侧分别相对安装有左轨道和右轨道，左轨道和右轨道分别滑动连接书写轨道的两端，书写轨道上安装有滑块，滑块通过第三旋转装置连接有笔夹，书写轨道四角分别安装有左上滑轮、左下滑轮、右上滑轮和右下滑轮；面板前端左侧安装第一旋转装置，右侧安装有第二旋转装置；后端两侧，一侧安装有第一链条左滑轮和第二链条左滑轮，另一侧安装有第一链条右滑轮和第二链条右滑轮，第一链条连接滑块左端后依次绕过左上滑轮、第一旋转装置、第一链条左滑轮、第一链条右滑轮、右下滑轮后连接在滑块右端；第二链条连接滑块右端后依次绕过右上滑轮、第二旋转装置、第二链条右滑轮、第二链条左滑轮和左下滑轮后连接在滑块左端。

进一步的改进，所述滑块左端与第一链条的连接点和滑块右端与第二链条的连接点的连线平行于书写轨道；滑块与第二链条的连接点和滑块右端与第一链条的连接点的连线平行于书写轨道。

进一步的改进，所述第一旋转装置、第二旋转装置和第三旋转装置均为电机或旋转气缸。

进一步的改进，所述面板上安装有液晶显示屏。

进一步的改进，所述面板为钢制实心板。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为第一链条和第二链条的连接结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

实施例

如图1-2所示的一种三轨道框架式智能书画机器人，面板为钢制实心板，面板上面可放置纸张、作业本以供书写操作。3段轨道均为钢制，采用车床加工成如图所示外形。3段轨道上通过链条由三个电机的带动笔夹在平面内进行移动。笔夹内可以固定签字笔以模仿人的书写动作进行写作和画画。书画轨道上装有第三电机和笔夹，其中沿着书画轨道（x轴方向）进行移动的方式为：第一电机和第二电机一个顺时针运动，另一个逆时针运动，从而使得第一链条和第二链条对书画轨道前后的拉力相互抵消，书画轨道静止不动，而使得笔夹沿书画轨道向左或向右运动，具体如图2所示第一电机顺时针转动，第二电机逆时针转动，笔夹在第一链条的拉力下向左滑动，而第二电机顺时针转动，第一电机逆时针转动则笔夹向左滑动。当需要沿着左轨道和右轨道进行移动（y轴方向）时，第一电机和第二电机同时顺时针旋转，或同时逆时针旋转，从而实现前后移动，此时滑块由于第一链条和第二链条相反的拉力也不会移动，第三电机通过带动笔夹旋转一定交底调整笔对面板的压力和距离，从而完成完成起笔和落笔的动作。这样本专利通过特殊的动力传递方式，通过两个电机（第一电机和第二电机）完成了原本三个动力装置完成的运行方式，节省了成本，且运行快速，控制简单。

机器人控制芯片为arduino芯片，芯片内置控制程序，液晶显示屏为12864屏幕。三个电机由控制芯片arduino芯片控制其运动轨迹，可按照事先录入好的笔迹进行书写操作。在书写过程中，机器的状态信息通过液晶显示屏显示。机器人控制版上扩展有rs-232串口，可通过该串口可连接上位机电脑，通过上位机软件编辑书画内容、设置字体，控制对机器人整体进行书画操作。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种三轨道框架式智能书画机器人，包括面板，面板两侧分别相对安装有左轨道和右轨道，左轨道和右轨道分别滑动连接书写轨道的两端，书写轨道上安装有滑块，滑块通过第三旋转装置连接有笔夹，书写轨道四角分别安装有左上滑轮、左下滑轮、右上滑轮和右下滑轮；面板前端左侧安装第一旋转装置，右侧安装有第二旋转装置；后端两侧，一侧安装有第一链条左滑轮和第二链条左滑轮，另一侧安装有第一链条右滑轮和第二链条右滑轮。本发明结构简单，使用方便，以两个动力结构替换了需要三个动力结构的移动结构，节省了成本且结构稳定，运行精度高。

技术研发人员：常赟杰;谢文凯;朱凌志;高为民
受保护的技术使用者：湖南工学院
技术研发日：2019.01.31
技术公布日：2019.04.16