机械臂毛笔字书写控制方法与流程

[0001]
本发明涉及机械臂控制技术领域，具体而言，涉及一种机械臂毛笔字书写控制方法。


背景技术：

[0002]
目前在机械臂应用市场中，也出现了一些使用机械臂书写设备对中国传统书法艺术进行模拟的产品。虽然，现有的机械臂书写设备可以进行很多中字体的书法书写，但大多数机械臂书写设备都是采用示教或者提前录入特定文字的方式进行书写。
[0003]
如果使用上述的控制策略进行书写，则机械臂只能按照调试好的文字数据库书写固定的文字，在使用层面功能过于单一，不便于进行具有特色的书法创造。


技术实现要素：

[0004]
本发明的主要目的在于提供一种机械臂毛笔字书写控制方法，以解决现有技术中机械臂书写设备只能从数据库中调取固定的文字书写所造成的功能单一的技术问题。
[0005]
为了实现上述目的，本发明提供了一种机械臂毛笔字书写控制方法，包括：s10:在平面坐标系上标记构建毛笔字笔画结构的多个笔画点；s20:在高度坐标系上对多个笔画点进行高度参数设置完成毛笔字笔画结构编辑；s30:将编辑好的毛笔字笔画结构加入至笔画库；s40:根据需要书写的毛笔字从笔画库中调取对应的毛笔字笔画结构，并将对应的毛笔字笔画结构拼接成需要书写的毛笔字；s50:将需要书写的毛笔字发送给机械臂，机械臂根据毛笔字笔画结构中的多个笔画点的坐标信息控制机械臂进行书法写作。
[0006]
在一个实施方式中，在s10中，先导入毛笔字笔画结构的图形，根据毛笔字笔画结构的图形在平面坐标系上标记构建毛笔字笔画结构的多个笔画点。
[0007]
在一个实施方式中，在s10中，根据毛笔字笔画结构的图形的运笔方向在平面坐标系上依次标记构建毛笔字笔画结构的多个笔画点。
[0008]
在一个实施方式中，在s20中，在高度坐标系上，多个笔画点根据在平面坐标系上的标记顺序依次显示，再对多个笔画点进行高度参数设置。
[0009]
在一个实施方式中，在s20中，高度坐标系包括初始高度线，多个笔画点根据在平面坐标系上的标记顺序依次因此排列在初始高度线上，对初始高度线上的多个笔画点进行高度参数设置。
[0010]
在一个实施方式中，在s40中，将对应的毛笔字笔画结构拼接成需要书写的毛笔字之后，并将需要书写的毛笔字储存在字库中；在s50中，将需要书写的毛笔字发送给机械臂并控制机械臂进行书法写作之前，从字库中调取需要书写的毛笔字。
[0011]
在一个实施方式中，需要书写的毛笔字为多个，在s50中，从字库中调取需要书写的毛笔字之后，对多个需要书写的毛笔字在工作空间进行排列。
[0012]
在一个实施方式中，在s50中，控制机械臂进行书法写作包括：将需要书写的毛笔字的毛笔字笔画结构中的多个笔画点的坐标信息代入到工作空间中计算出机械臂的运动
轨迹信息；根据运动轨迹信息控制机械臂完成毛笔字书写。
[0013]
在一个实施方式中，在s50中，控制机械臂进行书法写作还包括：确定纸张和机械臂之间的相对位置关系；根据相对位置关系和运动轨迹信息控制机械臂完成毛笔字书写。
[0014]
在一个实施方式中，在s10中，导入毛笔字笔画结构的图形的方式包括：通过手写输入的方式记录毛笔字笔画结构的图形或者通过拆字的方式提取毛笔字笔画结构的图形。
[0015]
应用本发明的技术方案，由于汉字的笔画都是相对固定的，因此在s10~s30中先对比画库进行完善。具体的，先在平面坐标系上标记构建毛笔字笔画结构的多个笔画点，通过多个笔画点可以表示出毛笔运笔方向，再在高度坐标系上对多个笔画点进行高度参数设置就可以表示出毛笔的运笔力度，这样就能完成一种毛笔字笔画结构的编辑。编辑多种毛笔字笔画结构并将编辑好的毛笔字笔画结构加入至笔画库。之后，在需要机械臂进行毛笔字书写时，就根据需要书写的毛笔字从笔画库中调取对应的毛笔字笔画结构，并将对应的毛笔字笔画结构拼接成需要书写的毛笔字。采用上述的方式生成需要书写的毛笔字，可以减少对字库的依赖，即使现有的字库不包含某些文字，也可以通过毛笔字笔画结构拼接生成字库中不包含的文字。最后，将需要书写的毛笔字发送给机械臂，机械臂根据毛笔字笔画结构中的多个笔画点的坐标信息控制机械臂进行书法写作，就可以书写出符合用户需要的文字。由此可以看出本发明的机械臂毛笔字书写控制方法在书写毛笔字时，可以不局限于字库中已有的文字，用户可以根据笔画库中编辑好的毛笔字笔画结构书写出任意的用户需要的文字，丰富了机械臂书写设备的功能。
[0016]
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0017]
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1示出了根据本发明的机械臂毛笔字书写控制方法的实施例的流程示意图；图2示出了图1的机械臂毛笔字书写控制方法中的s10在应用中的示例；图3和图4示出了图1的机械臂毛笔字书写控制方法中的s20在应用中的示例。
具体实施方式
[0018]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0019]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0020]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具
有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0021]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0022]
为了解决现有技术中机械臂书写设备只能从数据库中调取固定的文字书写所造成的功能单一的技术问题，如图1所示，本发明提供了一种机械臂毛笔字书写控制方法的实施方式，该机械臂毛笔字书写控制方法包括：s10:在平面坐标系上标记构建毛笔字笔画结构的多个笔画点；s20:在高度坐标系上对多个笔画点进行高度参数设置完成毛笔字笔画结构编辑；s30:将编辑好的毛笔字笔画结构加入至笔画库；s40:根据需要书写的毛笔字从笔画库中调取对应的毛笔字笔画结构，并将对应的毛笔字笔画结构拼接成需要书写的毛笔字；s50:将需要书写的毛笔字发送给机械臂，机械臂根据毛笔字笔画结构中的多个笔画点的坐标信息控制机械臂进行书法写作。
[0023]
应用本发明的技术方案，由于汉字的笔画都是相对固定的，因此在s10~s30中先对比画库进行完善。具体的，先在平面坐标系上标记构建毛笔字笔画结构的多个笔画点，通过多个笔画点可以表示出毛笔运笔方向，再在高度坐标系上对多个笔画点进行高度参数设置就可以表示出毛笔的运笔力度，这样就能完成一种毛笔字笔画结构的编辑。编辑多种毛笔字笔画结构并将编辑好的毛笔字笔画结构加入至笔画库。之后，在需要机械臂进行毛笔字书写时，就根据需要书写的毛笔字从笔画库中调取对应的毛笔字笔画结构，并将对应的毛笔字笔画结构拼接成需要书写的毛笔字。采用上述的方式生成需要书写的毛笔字，可以减少对字库的依赖，即使现有的字库不包含某些文字，也可以通过毛笔字笔画结构拼接生成字库中不包含的文字。最后，将需要书写的毛笔字发送给机械臂，机械臂根据毛笔字笔画结构中的多个笔画点的坐标信息控制机械臂进行书法写作，就可以书写出符合用户需要的文字。由此可以看出本发明的机械臂毛笔字书写控制方法在书写毛笔字时，可以不局限于字库中已有的文字，用户可以根据笔画库中编辑好的毛笔字笔画结构书写出任意的用户需要的文字，丰富了机械臂书写设备的功能。
[0024]
如图1和图2所示，在s10中，先导入毛笔字笔画结构的图形，根据毛笔字笔画结构的图形在平面坐标系上标记构建毛笔字笔画结构的多个笔画点。作为一种可选的实施方式，可以通过手写输入的方式记录毛笔字笔画结构的图形的方式导入毛笔字笔画结构的图形，该实施方式适用于导入用户自身书写风格。作为其他的可选的实施方式，也可以通过拆字的方式提取毛笔字笔画结构的图形的方式导入毛笔字笔画结构的图形，该实施方式适用于导入其他书法的书写风格，即采用该实施方式可以根据有限的文字，临摹出其他的书写风格。
[0025]
更为优先的，如图2所示，在s10中，根据毛笔字笔画结构的图形的运笔方向在平面坐标系上依次标记构建毛笔字笔画结构的多个笔画点。控制机械臂进行书法写作，机械臂
就会根据多个笔画点在平面坐标系上的位置依次运动。如图3和图4所示，在s20中，在高度坐标系上，多个笔画点根据在平面坐标系上的标记顺序依次显示，再对多个笔画点进行高度参数设置。更为优选的，在s20中，高度坐标系包括初始高度线，多个笔画点根据在平面坐标系上的标记顺序依次因此排列在初始高度线上，对初始高度线上的多个笔画点进行高度参数设置。在使用时，通过调整多个笔画点相对于初始高度线的高度参数，就可以决定毛笔的运笔力度。
[0026]
如图1所示，更为优选的，在s40中，将对应的毛笔字笔画结构拼接成需要书写的毛笔字之后，并将需要书写的毛笔字储存在字库中；在s50中，将需要书写的毛笔字发送给机械臂并控制机械臂进行书法写作之前，从字库中调取需要书写的毛笔字。这样，在毛笔字拼接完成之后，还可以完善字库，使得下次的毛笔字书写更加方便。
[0027]
优选的，当需要书写的毛笔字为多个时，在s50中，从字库中调取需要书写的毛笔字之后，对多个需要书写的毛笔字在工作空间进行排列，从而可以书写出符合用户需要的排版样式。
[0028]
如图1所示，在s50中，控制机械臂进行书法写作包括：将需要书写的毛笔字的毛笔字笔画结构中的多个笔画点的坐标信息代入到工作空间中计算出机械臂的运动轨迹信息，再根据运动轨迹信息控制机械臂完成毛笔字书写。更为优选的，为了使得机械臂的控制更加精确，在s50中，控制机械臂进行书法写作还包括：确定纸张和机械臂之间的相对位置关系，最终根据相对位置关系和运动轨迹信息控制机械臂完成毛笔字书写。
[0029]
需要说明的是，上述借助坐标系获取的坐标信息是比例关系，具体的书写尺寸可以根据需要做相应的调整。
[0030]
还需要说明的是，本发明的机械臂毛笔字书写控制方法可以通过python进行编程，也可以采用其他的汇编语言进行编程。
[0031]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
[0032]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0033]
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、
垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0034]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。