[发明专利]一款有笔画粗细的写字机器人

说明书

本设计涉及一款有笔画粗细的写字机器人，简称3d写字机器人。即一台增加了一个迷你振动锤装置的3d写字机器人。本设计的结构特点：就是在已有的2d写字机器人基础上，增加了一个可上下振动的迷你振动锤装置，开启了Z轴上下振动的运动状态，使机器人写出来的初稿，每一笔的粗细可以一样或不一样的效果。3d写字机器人的结构是由三部分组成，包括一台2d写字机器人，一支夹持在笔架模组上的，且装有迷你振动锤装置的按压笔，还有一个用于隔音和防振动之配套的笔套装置3d写字机器完成初稿后，由电脑或人工对已完成的书写或绘画作品的初稿，进行进行审核、修改和润色，直至达到满意的效果为止。

技术领域：

一款有笔画粗细的写字机器人，即一台增加了一个可上下振动的迷你振动锤装置的3d写字机器人。属于A部-人类生活必需、F部-机械工程、G部-物理和H部-电学几个领域方法发明类的技术方案(图2、图3)。

背景领域：

(一)2d写字机器人的工作原理

每一个上过学的成年人都曾有过，机器人帮着写作业的愿望，如今这个愿望由写字机器人实现了，其甚至可以模仿人的笔迹。

从整体结构上来看，写字机器人就是由几组杆件的电子金属套件组成的，组装只需要准备一台电脑，下载好软件，然后用USB数据线连就能使用。写字机器人可以识别出不同的笔迹，使用时先从excel、word、txt文件等导入需要书写的文字内容，再安装上一支笔(钢笔、中性笔或铅笔)，就可在指定的书本或纸张上，写字或单色绘画的初稿，书写速度为40-100个字/分钟①。其实写字机器人的很简单，甚至于就是一个简陋的2轴数控设备。所以这里简称为，2d写字机器人(图1)。

2d写字机器人的原理类似于3d打印机，但比3d打印机少了一个坐标，只有X轴、Y轴，没有Z轴，而且不需要熔融塑料的喷嘴，只需要一个可以夹持圆珠笔的夹头即可，通过控制模组能自动控制笔架模组，沿导入的文字图形轨迹作X轴运动或Y轴运动，夹持在笔架模组上的笔,可以代替人进行书写或绘画①(图1)。

(二)2d写字机器人的功能及优缺点

功能：主要是帮助画家完成单色绘画的初稿，还能帮老师写教案。

优点：提升效率,其取代了一些机械重复性的操作，节省时间与精力。

缺点：现在市面上已有的2d写字机器人，其原理类似于3d打印机，比3d打印机少了一个坐标，即只有作X轴运动或Y轴运动，而没有同步的Z轴运动。所以写出来的初稿，每一笔的粗细是一样的①。

(三)3d写字机器人的结构特点及工作原理

结构特点：一种有笔画粗细的写字机器人，就是在已有的2d写字机器人基础上，增加了一个可上下振动的迷你振动锤装置，开启了Z轴上下振动的运动状态，达到写出来的初稿，每一笔的粗细可以一样或不一样的效果。

工作原理：在相同的总时间内，依靠电脑数控软件统一指挥，把X轴、Y轴，和Z轴的各自运动运动的总时间，分成若干个相同的单位时间，达到3轴同步，虽有不同幅度、但有相同节奏的运动装置。这个装置，简称3d写字机器人(图2、图3)。

例如，完成一幅字或画，需要总时间为120分钟。那么，我们把X轴、Y轴，和Z轴的各自运动的运动频率和幅度大小数据，以单位时间为3轴匹配的切入点，且每个轴上都标有120个单位时间，然后输入电脑，以便电脑软件的识读。

为了达到类似于电影中，画面与声音统一的同步效果。所以这里的X轴、Y轴的运动，类似于电影中的动态画面，而Z轴的振动运动类似于电影中有节奏的动态声音。

X轴、Y轴的运动特点，主要是在与纸面平行的位置，进行腾空于纸面之上移动，或在纸面上写写画画。

同样要匹配的Z轴，在同样的120个单位时间里，我们也可根据一首歌曲一般有若干个小节组成的音乐特点，分成相对应的120个音乐小节，然后输入电脑，以便电脑软件的识读。