[发明专利]一种用于书法训练的智能系统及工作方法

权利要求书

1.一种用于书法训练的智能系统，其特征在于：该系统包括依次连接的电动机械装置(1)、力传感器(2)、万向接头(3)和笔(4)，与电动机械装置(1)和力传感器(2)连接的计算机(5)，与计算机(5)连接的显示器(6)；

所述的电动机械装置(1)包括一个固定台架(1A)和一个相对固定台架(1A)能进行机械运动的运动端(1B)，该电动机械装置(1)能够接受来自计算机(5)的控制指令，并根据控制指令调节运动端(1B)相对于固定台架(1A)坐标系的位移、速度和加速度，且该电动机械装置(1)能够将运动端(1B)的位移、速度和加速度信息实时传输给计算机；

所述力传感器(2)由一个二维力传感器和一个三维力传感器构成，二维力传感器的固定端与三维力传感器的固定端刚性连接形成共有端(2C)，二维力传感器受力端(2A-1)和电动机械装置的运动端(1B)刚性连接，二维力传感器的二维力测量方向在电动机械装置的运动端(1B)活动的水平面内；

所述万向接头(3)分为基座(3A)、活动端(3B)和旋转端(3C)，基座上有圆孔，活动端(3B)为一插于基座圆孔的圆柱，能够在基座圆孔内一维伸缩滑动并可在基座圆孔内360度旋转，旋转端(3C)与活动端(3B)上部连接且相对于活动端(3B)能够做三维旋转，基座(3A)固定在力传感器(2)的三维力传感器受力端(2B)上，活动端(3B)能够在垂直于水平面的方向上下滑动且有行程上下限。

2.根据权利要求1所述的一种用于书法训练的智能系统，其特征在于：所述电动机械装置的运动端(1B)可在二维水平面运动。

3.根据权利要求1所述的一种用于书法训练的智能系统，其特征在于：所述力传感器(2)由两个三维力传感器构成，两个三维力传感器的固定端刚性连接形成共有端(2C)，一个三维力传感器受力端(2A-2)和电动机械装置的运动端(1B)刚性连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于书法训练的智能系统，其特征在于：所述万向接头(3)分为基座(3A)、活动端(3B)和旋转端(3C)，基座上有圆孔，活动端(3B)为一插于基座圆孔的圆柱，相对于基座不可做一维伸缩滑动但能够在基座圆孔内做360度旋转，旋转端(3C)与活动端(3B)上部连接且相对于活动端(3B)能做三维旋转；万向接头的基座(3A)与不和电动机械装置运动端(1B)连接的三维力传感器受力端(2B)刚性连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于书法训练的智能系统，其特征在于：所述电动机械装置的运动端(1B)能够在三维空间运动，包括二维水平方向运动和竖直方向，各方向位移具有上下限制。

6.根据权利要求2或4所述的一种用于书法训练的智能系统，其特征在于：所述笔(4)包括相连接的笔尖(4A)和笔杆(4B)，笔尖(4A)由弹性物质构成，笔尖(4A)与万向接头的旋转端(3C)连接，笔尖(4A)相对于笔杆(4B)的中轴线能够360度旋转。