本实用新型涉及机器人绘画领域，更具体的,涉及一种绘画机器人控制装置。
背景技术：
近些年半导体技术取得长足发展，信息化大行其道，计算机与相关硬件技术的发展得到了人们的大量重视。机器人的价值也得以被挖掘出来，迎来了发展的春天，不仅局限于工业生产，机器人越来越深入地走进了人们的日常生活中。机器人在各个领域承担起了越来越重要的工作，小到室内的扫地机器人、玩具机器狗，大到工业上的生产机器人。机器人在为人们创造更多价值的同时，也将人们从繁重的劳动中一点点解放出来。绘画作为人类天生的基本技能之一，在人们的生活与生产中一直起着十分重要的作用。不仅是在生产力方面，在艺术领域绘画更是占有主导地位。在工业生产、服装设计、工程设计、影视创作、艺术创作、教育教学等等领域都需要使用到各种各样的绘画技术。这些技术都有着技巧要求大、学习成本高、时间成本高、人力成本高的特点。且不同的领域对绘画技术又有着不同的要求。这对于初学者非常不友好，学会一种绘画技术往往需要付出极大地成本，而且并不能保证付出的巨额成本是有效的。学会一种绘画技能甚至会成为是一个人一生的目标或职业。人们已经注意到了这一点，在近些年的研究中已经诞生了一些如制图仪、大型打印机的辅助制图设备来降低绘画技术的入门成本，提高效率解放劳动力。但这些设备往往需要专业技术的支持，需要购买设备相对应的配套耗材。普通设计者很难自行使用，这使其购买、学习、使用、维护成本都十分高昂。且与传统绘画技术相仿，每种设备对应各自的领域，各种设备间的通用性很差。同时大部分设备对生产力的提升也并不明显。
因此,在现有技术中，大型打印设备或者绘画仪器的购买、使用、维护等成本都十分高昂。因此提供一种低成本、结构简单、易于维护、学习成本低、使用成本低、便于搭建、兼容性高，并具有良好性能的绘画机器人是本领域嗜待解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于公开一种绘画机器人控制装置，以解决在现有技术中，大型打印设备或者绘画仪器的购买、使用、维护等成本都十分高昂的问题。
为实现上述目的，本实用新型公开一种绘画机器人控制装置，并采用如下技术方案:
一种绘画机器人控制装置包括:用于平铺绘画介质的框架；用于通过移动进行绘画的绘画模块；用于移动所述绘画模块的X轴移动机构；用于控制所述绘画介质在所述框架上垂直移动的Y轴移动机构；其中，所述X轴移动机构的两端固定在所述框架的两垂直侧边上，所述X轴移动机构包括一X轴移动丝杠，所述绘画模块可移动的固定在所述X轴移动丝杠上；所述Y轴移动机构的两端也固定在所述框架的两垂直侧边上，并且所述Y轴移动机构通过一控制机构控制所述绘画介质在所述框架上垂直移动。
进一步地,所述X轴移动机构包括：两固定装置，所述固定装置通过螺钉固定在所述框架的两垂直侧边上；在所述两固定装置之间可转动的设有所述X轴移动丝杠，所述X轴移动丝杠通过一第一电机控制转动，所述X轴移动丝杠与所述第一电机电连接。
进一步地，所述控制机构为压纸轮机构。
进一步地，Y轴移动机构包括：两个所述压纸轮机构；用于连接固定所述压纸轮机构的连接两连接装置，所述连接装置固通过螺钉固定在所述框架的两垂直侧边上；在所述压纸轮机构直接设有一横轴，所述横轴与所述框架之间设有所述绘画介质通过的预设宽度。
进一步地，所述预设宽度根据所述绘画介质的数量和型号通过调节所述压纸轮机构进行调节。
进一步地，所述绘画模块包括：用于为所述绘画模块提供动力的第二电机；用于控制包括于在所述绘画模块进行绘画的控制装置，所述控制装置与所述第二电机电连接。
进一步地，所述绘画模块还包括：用于更换画笔的换笔机构；用于下笔作画的下笔机构，所述换笔机构固定在所述下笔机构的滑轨上；用于固定所述下笔机构的底座，所述底座位于所述下笔机构的底部，且所述底座上设有一笔尖限位设备。
进一步地，所述换笔机构包括：两个底板，且所述两个底板相互垂直，形成一90度夹角；用于固定画笔的两个笔架，所述笔架固定在所述底板的端部；用于支撑所述画笔端部的两个隔板，所述两个隔板相互垂直，设于所述两个底板的垂直相交处。
进一步地，所述换笔机构还包括：两个缓冲阻尼，所述缓冲阻尼设置于所述隔板与所述画笔端部之间，用于所述画笔端部的缓冲。
进一步地，所述下笔机构包括：用于控制画笔移动的滑轨；所述换笔机构的机架，所述机架将所述换笔机构固定在所述滑轨上。
本实用新型在框架绘画机器人的基础上结合现有的打印机或工业上金属弯折机中的滚轮机构，即可取消掉框架式绘画机器人原有的Y轴移动结构，并由滚轮机构移动绘画介质来代替绘画模块的Y轴移动，借此可以极大地减小绘画机器人的体积，同时大幅提高绘画机器人的兼容性与易用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所述的一种绘画机器人控制装置的结构示意；
图2为本实用新型实施例所述的X轴移动机构的结构示意图；
图3为本实用新型实施例所述的控制机构4的结构示意图；
图4为本实用新型实施例所述的压纸轮机构的结构示意图；
图5为本实用新型实施例所述的绘画模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1为本实用新型实施例所述的一种绘画机器人控制装置的结构示意。参见图1所示，一种绘画机器人控制装置包括:用于平铺绘画介质的框架(图1中未示)；用于通过移动进行绘画的绘画模块3；用于移动所述绘画模块的X轴移动机构5；用于控制所述绘画介质在所述框架上垂直移动的Y轴移动机构6；其中，所述X轴移动机构5的两端固定在所述框架的两垂直侧边上，所述X轴移动机构5包括一X轴移动丝杠9，所述绘画模块3可移动的固定在所述X轴移动丝杠9上；所述Y轴移动机构6的两端也固定在所述框架的两垂直侧边上，并且所述Y轴移动机构6通过一控制机构4控制所述绘画介质在所述框架上垂直移动。
在本实施例中，绘画机器人控制装置主要由移动机构与绘画模块3组成，移动机构负责移动绘画模块3定位至设定的坐标，其移动分为控制绘画模块3的X轴移动机构5与控制绘画介质的Y轴移动机构6两个方向。绘画模块3的X轴移动机构5由于的精度要求会比较高，考虑到绘画机器人对精度的高要求，绘画模块3的移动机构选用了工业中常见的丝杠传动。由电机带动一根直径为15mm的金属丝杠转动，控制绘画模块3在X轴方向上的稳定移动，X轴移动丝杠9具体可参见图2所示，X轴移动机构5具体包括固定装置1以及X轴移动丝杠9，绘画模块3可移动的固定在X轴移动丝杠9。
采用本实施例的技术方案，框架绘画机器人的基础上结合现有的打印机或工业上金属弯折机中的滚轮机构，即可取消掉框架式绘画机器人原有的Y轴移动结构，并由滚轮机构移动绘画介质来代替绘画模块3的Y轴移动，借此可以极大地减小绘画机器人的体积，同时大幅提高绘画机器人的兼容性与易用。
优选地，所述控制机构4为压纸轮机构。
具体参见图3所示，在图3中Y轴移动机构6上设有控制机构4，控制机构4为压纸轮机构，压纸轮机构具体的构造可参见图4所示，图4为绘画介质移动机构压纸轮。
更进一步地，Y轴移动机构包括：两个所述压纸轮机构；用于连接固定所述压纸轮机构的连接两连接装置10，所述连接装置10通过螺钉固定在所述框架的两垂直侧边上；在所述压纸轮机构直接设有一横轴11，所述横轴11与所述框架之间设有所述绘画介质通过的预设宽度。
更进一步地，所述预设宽度根据所述绘画介质的数量和型号通过调节所述压纸轮机构进行调节。
在本实施例的技术方案中，结合打印机的压纸轮机构与弯折机的滚轮机构改进了现有的框架式绘画机器人，由绘画介质的移动代替绘画模块3的Y轴移动。选择由一根平行于X轴且不干扰绘画模块X轴移动的8mm金属横轴做为绘画机器人控制系统设计与研制传动机构，如图3。在横轴上固定有若干轮状压纸材料以带动绘画介质移动。压纸材料的数量与参数型号可根据绘画介质的不同随时调节。同时横轴两端的固定底座也设计有很大的调节空间，以满足绘画机器人高兼容性的设计目标。
图5为本实用新型实施例所述的绘画模块的结构示意图。
优选地，所述绘画模块3包括：用于为所述绘画模块提供动力的第二电机58；用于控制包括于在所述绘画模块进行绘画的控制装置(图中未示)，所述控制装置与所述第二电机58相连接。
更具体地，所述绘画模块3还包括：用于更换画笔的换笔机构54；用于下笔作画的下笔机构50，所述换笔机构54固定在所述下笔机构50的滑轨51上；用于固定所述下笔机构50的底座，所述底座55位于所述下笔机构50的底部，且所述底座55上设有一笔尖限位设备53。
更进一步地，所述换笔机构54包括：两个底板59，且所述两个底板59相互垂直，形成一90度夹角；用于固定画笔的两个笔架60，所述笔架60固定在所述底板59的端部；用于支撑所述画笔端部的两个隔板56，所述两个隔板56相互垂直，设于所述两个底板59的垂直相交处。
更进一步地，所述换笔机构54还包括：两个缓冲阻尼57，所述缓冲阻尼57设置于所述隔板56与所述画笔端部之间，用于所述画笔端部的缓冲。
更进一步地，所述下笔机构50还包括：用于控制画笔移动的滑轨51；所述换笔机构54的机架52，所述机架52将所述换笔机构54固定在所述滑轨51上。
以上,换笔机构50，本实施例考量了重量与强度的要求采用了三合板作为搭建材料，由底板59、笔架60、缓冲阻尼57、摇臂(图中未示)与舵机(图中未示)构成。底板59负责整个换笔机构54的强度支撑，由一块长143mm宽25mm厚3mm的“L”型三合板构成，为了满足强度上的要求由整块三合板削切、打磨而成。底板59在负责换笔机构54强度支撑的同时也与2对共4块长65mm宽13mm厚3mm的三合板条共同负责画笔前端的固定。两块长34mm宽12mm厚3mm的短木块固定在笔的末端作为支撑画笔的隔板56，与橡胶质地的缓冲阻尼57块共同负责绘画作业时画笔对绘画介质的压力控制，以加强绘画机器人的绘画精准度、稳定性，以及对不同绘画介质、不同绘画环境的兼容性。摇臂在底板59的背面通过定位孔与胶水固定，以插销的方式与舵机连接，通过控制舵机的转动带动换笔机构的转动以达到更换画笔的目的。
本实施例的技术方案可以使绘画机器人兼容多种不同的绘画工具，例如：铅笔、钢笔、毛笔等，甚至可以加装雕刻头、喷墨头等其他装置。插销的连接方式便于通过更换不同的底板59来适配对于画笔数量、画笔形状的不同需求。极大的提高了绘画机器人的兼容性，这在传统绘画机械上是很难做到的。下笔机构50的主体由一根绘画机器人控制系统设计与研制滑轨组成。考虑到重量的要求我们选择了工业与家装上都十分常见的静音滑轨。滑轨收起的长度为250mm，彻底展开后可达到500mm。使绘画机器人可以兼容各种长度的绘画工具。滑轨的一段连接有一块6mm厚的三合板制换笔舵机架，来连接固定换笔机构与下笔机构。滑轨的另一端连接有一块3mm的三合板，通过胶水与底座相连承担换笔机构与滑轨的重量。在滑轨一侧固定有热缩管条，另一端连接至一台固定在移动平台底座上的舵机摇臂。下笔机构工作时通过控制舵机扭转带动摇臂移动滑轨达到提笔与下笔的效果。底座由长100mm宽50mm厚3mm的底板、两块长45mm宽40mm厚3mm的挡板与一个笔尖限位器组成。底板负责压紧纸张提高作画精度并作为整个绘画模块的承重结构。两块挡板负责钳住绘画模块X轴移动平台，带动绘画模块在绘画介质上移动。其中一块挡板还负责与下笔结构滑轨的固定与连接。笔尖限位器负责固定笔尖，安装在底板上可根据绘画的精度要求或绘画工具的不同调整。以此来提高绘画机器人画笔在作业时的精度、稳定性与兼容性。
在本实施例的技术方案中，绘画模块以稳定、成本低为目标，采用简单稳定的结构，以木材为主体材料，既可以保证强度、稳定、易用又可以节省成本。与移动机构达成成本上的互补。充分发挥绘画机器人的优势。
本实用新型在框架绘画机器人的基础上结合现有的打印机或工业上金属弯折机中的滚轮机构，即可取消掉框架式绘画机器人原有的Y轴移动结构，并由滚轮机构移动绘画介质来代替绘画模块的Y轴移动，借此可以极大地减小绘画机器人的体积，同时大幅提高绘画机器人的兼容性与易用。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。