本實(shí)用新型涉及智能機(jī)器人設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種高精度智能寫字機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在生活中經(jīng)常會(huì)遇到一些需要重復(fù)書寫的場合，如書寫邀請函、請貼，或者明星簽名等，此時(shí)打印或復(fù)印一般都無法操作，通過手寫又費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此需要一個(gè)能自動(dòng)寫字的裝置來代替人的書寫。中國專利局于2015年7月1日公開的申請?zhí)枮椤?01510158378.9”的一種寫字機(jī)及其書寫方法，寫字機(jī)包括機(jī)架及殼體；殼體上設(shè)有輸入接口，殼體底部設(shè)有書寫窗；機(jī)架上設(shè)有書寫機(jī)構(gòu)、位移機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)；書寫機(jī)構(gòu)為安裝有書寫筆，并控制書寫筆完成抬筆落筆狀態(tài)切換的書寫機(jī)構(gòu)；位移機(jī)構(gòu)為控制書寫機(jī)構(gòu)形成書寫軌跡的位移機(jī)構(gòu)；行走機(jī)構(gòu)為控制寫字機(jī)整機(jī)行走以切換待書寫區(qū)域的行走機(jī)構(gòu)。這種裝置只能通過凸輪控制書寫筆進(jìn)行打點(diǎn)式書寫，無法完全模擬人的書寫，另外由于凸輪是硬性抵壓，沒寫幾個(gè)字，書寫筆的筆頭就會(huì)壞掉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，為人們提供一種構(gòu)緊湊、性能可靠、動(dòng)作靈敏、運(yùn)動(dòng)位移精度高、壽命長的寫字機(jī)器人，來代替人進(jìn)行書寫或畫畫。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：該高精度智能寫字機(jī)器人，它包括設(shè)置有書寫區(qū)域的基座，在基座上設(shè)置有控制模塊和Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，在Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)上設(shè)置有能沿Y軸移動(dòng)的滑塊，所述的滑塊上安裝有X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，在X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)上設(shè)置有能沿X軸移動(dòng)的直線滑塊，所述的直線滑塊上安裝有書寫模塊，Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能帶動(dòng)書寫模塊在書寫區(qū)域內(nèi)移動(dòng)；所述的書寫模塊包括與直線滑塊固定的連接板，所述的連接板上安裝有提落筆裝置，在提落筆裝置的前端設(shè)置有夾持了筆桿的持筆架，提落筆裝置能帶動(dòng)持筆架下移或上升，從而完成落筆或提筆操作，在落筆后驅(qū)動(dòng)Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)就能書寫出連貫的線條或筆畫。

所述的提落筆裝置包括安裝在連接板上的托架，在托架前側(cè)設(shè)置有能上下移動(dòng)的滑架，所述的持筆架安裝在滑架前端，所述的托架上安裝有帶銜鐵的電磁鐵組件，所述的滑架與銜鐵固定，電磁鐵組件通電能帶動(dòng)滑架和持筆架下移；在托架與滑架之間支承有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧對滑架施加向上的推力。

所述的滑架上固定安裝有至少一根滑軸，該滑軸活動(dòng)穿插于托架上，所述的復(fù)位彈簧套裝在滑軸上。

所述的提落筆裝置包括安裝在連接板上的托架，在托架前側(cè)設(shè)置有能上下移動(dòng)的滑架，所述的持筆架安裝在滑架前端，所述的托架上設(shè)置有豎直的氣缸，所述的滑架與氣缸的活塞桿固定，氣缸工作時(shí)，活塞桿能帶動(dòng)滑架和持筆架下移或上移。

所述的持筆架后側(cè)設(shè)置有置筆槽，在持筆架的前端設(shè)置有能將筆桿推向置筆槽并固定的螺絲。

所述的滑架上開設(shè)有一個(gè)固定孔以及一個(gè)以固定孔為圓心的弧形槽，持筆架通過螺栓穿插于固定孔及弧形槽固定，使持筆架上的筆桿能固定在45度至90度之間的任意角度。

所述提落筆裝置的側(cè)邊設(shè)置有風(fēng)扇，該風(fēng)扇通過支架與連接板固定。

所述的Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括設(shè)置在基座兩側(cè)的光軸，所述的滑塊分別安裝在兩側(cè)光軸上，在基座的后側(cè)設(shè)置有帶驅(qū)動(dòng)輪的電機(jī)，在基座的前側(cè)設(shè)置有從動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間設(shè)置有同步帶，所述的滑塊與同步帶的一邊固定。

所述的X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括兩端分別與滑塊固定的托板，在托板上設(shè)置有直線光軸，所述的直線滑塊安裝在直線光軸上，在托板的一端安裝有帶直線驅(qū)動(dòng)輪的直線電機(jī)，在托板的另一端安裝有直線從動(dòng)輪，在直線驅(qū)動(dòng)輪和直線從動(dòng)輪之間設(shè)置有直線同步帶，所述的直線滑塊與直線同步帶的一邊固定。

所述的控制模塊包括安裝在基座內(nèi)的主控電路板，在基座的后側(cè)安裝有與主控電路板相連的無線接收裝置。

本實(shí)用新型可以模擬人的寫字或畫畫，通過手機(jī)、電腦等終端能直接控制，驅(qū)動(dòng)Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)以及書寫模塊。先在手機(jī)或電腦上安裝相關(guān)程序，在程序中插入需要畫的圖案或需要寫的字，如果是手寫字也可以掃描后以圖片形式插入。點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，主控電路板就能控制電機(jī)、直線電機(jī)、電磁鐵組件、氣缸4-13等，自動(dòng)用筆繪圖或書寫，具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、動(dòng)作靈敏、運(yùn)動(dòng)位移精度高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，適用于重復(fù)性較高的工作場合，特別是書寫一些邀請函、請貼等，來代替人的書寫。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型基座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型書寫模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型書寫模塊另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型為一種高精度智能寫字機(jī)器人，它包括設(shè)置有書寫區(qū)域1-9的基座1，在基座1上設(shè)置有控制模塊5和Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2，在Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2上設(shè)置有能沿Y軸移動(dòng)的滑塊2-4，所述的滑塊2-4上安裝有X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3，在X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3上設(shè)置有能沿X軸移動(dòng)的直線滑塊3-11，所述的直線滑塊3-11上安裝有書寫模塊4。Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2和X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3能帶動(dòng)書寫模塊4在書寫區(qū)域1-9內(nèi)任意移動(dòng)。所述的書寫模塊4包括與直線滑塊3-11固定的連接板4-1，所述的連接板4-1上安裝有提落筆裝置，在提落筆裝置的前端設(shè)置有夾持了筆桿4-11的持筆架4-10，提落筆裝置能帶動(dòng)持筆架4-10下移或上升，從而完成落筆或提筆操作，在落筆后驅(qū)動(dòng)Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2和X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3就能書寫出連貫的線條或筆畫。畫完一條線或?qū)懲暌还P后，提落筆裝置帶動(dòng)持筆架4-10上升，完成提筆操作，然后再將驅(qū)動(dòng)Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2和X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3將筆桿4-11移動(dòng)到下一條線或下一筆的起點(diǎn)后落筆，重復(fù)運(yùn)動(dòng)即可模擬人的寫字或畫畫，具有性能可靠、動(dòng)作靈敏、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

如圖2所示，所述基座1包括蓋板1-1，左側(cè)板1-2，右側(cè)板1-3，前側(cè)板1-4，后側(cè)板1-5，底板1-6，轉(zhuǎn)角件1-7，支撐件1-8等組成；所述左側(cè)板1-2兩端與轉(zhuǎn)角件1-7連接；所述右側(cè)板1-3兩端與轉(zhuǎn)角件1-7連接；所述前側(cè)板1-4兩端與轉(zhuǎn)角件1-7連接；所述后側(cè)板1-5兩端與轉(zhuǎn)角件1-7連接；以上所述四個(gè)側(cè)板和轉(zhuǎn)角件1-7形成的圍板與底板1-6用支撐件1-8連接；所述蓋板1-1與圍板用支撐件1-8連接。以上所述連接方式可以是螺絲或鉚接或焊接等固定形式。所述的蓋板1-1和底板1-6中間鏤空形成書寫區(qū)域1-9，使用于可以需要書寫的紙張固定在書寫區(qū)域1-9內(nèi)，或者將紙張壓在基座1下。

如圖3所示，所述的Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括設(shè)置在基座1內(nèi)的左基板2-12，右基板2-13，前基板2-8和后基板2-9，所述Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2兩側(cè)結(jié)構(gòu)均對稱布置。在前基板2-8的兩端設(shè)置有光軸2-6，光軸2-6的后端通過固定板與左基板2-12或右基板2-13固定，在每側(cè)的光軸2-6上均安裝有滑塊2-4。每側(cè)的光軸2-6設(shè)置有兩根，這樣可以避免滑塊2-4旋轉(zhuǎn)。所述的滑塊2-4內(nèi)設(shè)置有軸承2-5，通過軸承2-5與光軸2-6套接能大大降低滑塊2-4與光軸2-6之間的摩擦力。在左基板2-12和右基板2-13的后端均有帶驅(qū)動(dòng)輪2-2的電機(jī)2-1，該電機(jī)2-1為伺服電機(jī)。在左基板2-12和右基板2-13的前端設(shè)置有從動(dòng)輪2-10，驅(qū)動(dòng)輪2-2和從動(dòng)輪2-10之間設(shè)置有同步帶2-3，所述的滑塊2-4與同步帶2-3的一邊固定，這樣電機(jī)2-1工作時(shí)，通過同步帶2-3的傳動(dòng)，就能帶動(dòng)滑塊2-4沿Y軸方向移動(dòng)。

如圖4所示，所述的X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3包括托板3-1，所述的托板3-1的兩端底部設(shè)置有轉(zhuǎn)接板3-2，托板3-1通過轉(zhuǎn)接板3-2與滑塊2-4固定，因此Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2能帶動(dòng)托板3-1沿Y軸移動(dòng)。所在托板3-1上設(shè)置有左固定框3-3和右固定框3-4，左固定框3-3和右固定框3-4之間設(shè)置有直線光軸3-13，所述的直線滑塊3-11安裝在直線光軸3-13上。所述的直線光軸3-13設(shè)置有兩根，這樣可以避免直線滑塊3-11轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的直線滑塊3-11內(nèi)設(shè)置有直線軸承3-12，通過直線軸承3-12與直線光軸3-13套接，能大大降低直線滑塊3-11與直線光軸3-13之間的摩擦力。在左固定框3-3內(nèi)安裝有直線電機(jī)3-5，該直線電機(jī)3-5為伺服電機(jī)，在直線電機(jī)3-5的輸出軸上安裝有直線驅(qū)動(dòng)輪3-6，在右固定板3-10上安裝有直線從動(dòng)輪3-8，在直線驅(qū)動(dòng)輪3-6和直線從動(dòng)輪3-8之間設(shè)置有直線同步帶3-7，所述的直線滑塊3-11與直線同步帶3-7的一邊固定。這樣直線電機(jī)3-5工作時(shí)，通過直線同步帶3-7的傳動(dòng)，就能帶動(dòng)直線滑塊3-11沿X軸方向移動(dòng)。所述的左固定板3-3上安裝有限位開關(guān)3-4，直線滑塊3-11能與限位開關(guān)3-4相抵，在直線滑塊3-11觸碰限位開關(guān)3-4后，直線電機(jī)3-5停止工作。

如圖5所示，所述的書寫模塊4包括與直線滑塊3-11固定的連接板4-1，所述的連接板4-1上安裝有提落筆裝置，所述的提落筆裝置包括安裝在連接板4-1上的托架4-2，在托架4-2前側(cè)設(shè)置有滑架4-8，所述的滑架4-8上固定安裝有至少一根滑軸4-9，該滑軸4-9活動(dòng)穿插于托架4-2上。本實(shí)用新型在滑架4-8的左右兩側(cè)各設(shè)置了一根滑軸4-9，使滑架4-8能平穩(wěn)上下移動(dòng)。所述的滑架4-8前端安裝有持筆架4-10，所述的持筆架4-10后側(cè)設(shè)置有置筆槽，在持筆架4-10的前端設(shè)置有能將筆桿4-11推向置筆槽并固定的螺絲4-12。因此各式各樣的筆均能固定在持筆架4-10上。所述的滑架4-8上開設(shè)有一個(gè)固定孔以及一個(gè)以固定孔為圓心的弧形槽4-7，持筆架4-10通過螺栓穿插于固定孔及弧形槽4-7固定，使持筆架4-10上的筆桿4-11能固定在45度至90度之間的任意角度。通過調(diào)節(jié)筆桿4-11的傾角，可以使書寫更為逼真。

所述的托架4-2上安裝有帶銜鐵的電磁鐵組件4-3，所述的滑架4-8與銜鐵固定，電磁鐵組件4-3通電能帶動(dòng)滑架4-8和持筆架4-10下移；在托架4-2與滑架4-8之間支承有復(fù)位彈簧4-4，該復(fù)位彈簧4-4對滑架4-8施加向上的推力。在電磁鐵組件4-3通電時(shí)，銜鐵帶動(dòng)滑架4-8和持筆架4-10下移，完成落筆操作；所述的托架4-2與滑架4-8之間支撐有復(fù)位彈簧4-4，在電磁鐵組件4-3失電時(shí)，復(fù)位彈簧4-4帶動(dòng)帶動(dòng)滑架4-8和持筆架4-10上移，完成提筆操作。

所述提落筆裝置的側(cè)邊設(shè)置有風(fēng)扇4-6，該風(fēng)扇4-6通過支架4-5與連接板4-1固定，用于對提落筆裝置的散熱。

如圖6所示，所述書寫模塊的另一實(shí)施例，其提落筆裝置同樣包括托架4-2、滑架4-8以及持筆架4-10，在所述的托架4-2上設(shè)置有豎直的氣缸4-13，所述的滑架4-8與氣缸4-13的活塞桿4-14固定，氣缸4-13工作時(shí)，活塞桿4-14能帶動(dòng)滑架4-8和持筆架4-10下移或上移?；钊麠U4-14縮進(jìn)時(shí)，帶動(dòng)滑架4-8和持筆架4-10下移，完成落筆操作；活塞桿4-14伸出時(shí)，帶動(dòng)滑架4-8和持筆架4-10上移，完成提筆操作。

所述控制模塊5包括主控電路板5-1、電源開關(guān)5-3，緊急開關(guān)5-4，限位開關(guān)5-5，主控電路板5-1主要用于控制電機(jī)2-1、直線電機(jī)3-5、電磁鐵組件4-3、氣缸4-13等的動(dòng)作，在基座1的后側(cè)安裝有與主控電路板5-1相連的無線接收裝置5-2，因此通過手機(jī)、電腦等終端就能直接控制本裝置。

使用時(shí)，先在手機(jī)或電腦上安裝相關(guān)程序，確保程序與高精度智能寫字機(jī)器人已連接。連接可以通過無線接收裝置5-2也可以通過數(shù)據(jù)線。在程序中插入需要畫的圖案或需要寫的字，如果是手寫字也可以掃描后以圖片形式插入。點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕，高精度智能寫字機(jī)器人的主控電路板5-1就能控制電機(jī)2-1、直線電機(jī)3-5、電磁鐵組件4-3、氣缸4-13等，進(jìn)行自動(dòng)用筆繪圖或書寫，運(yùn)行中可以點(diǎn)擊“暫?！?、“停止”按鈕，“暫?！笨梢灾匦聫臅和Ｌ幓謴?fù)啟動(dòng)，“停止”后只能重新從左下角重新開始繪圖或書寫。程序中還設(shè)置有調(diào)整速度，設(shè)置原點(diǎn)，回到原點(diǎn)等功能，按動(dòng)對應(yīng)指令，高精度智能寫字機(jī)器人就能按指令操作。