CN110027328B - 一种手持移动打印装置 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J3/445—Printers integrated in other types of apparatus, e.g. printers integrated in cameras

Abstract

本发明公开了一种手持移动打印装置，该装置包含：手柄、打印机构、移动组件、打印头跟踪装置、定位标识件和总控制系统。打印机构与手柄固定连接，其包含：打印机本体、打印头组件、打印控制系统和墨盒机构。打印机本体上设有：人机交互界面。打印头组件固定在打印机本体的末端，其与墨盒机构连通。打印控制系统设置在打印机本体内，其与总控制系统无线连接。移动组件固定在打印机构底部，用于带动打印机构移动。本发明的装置能够快速打印，通过相机确定打印机构和打印区域的位置，从而确保要打印图像上每个点在打印区域的位置。

Description

一种手持移动打印装置
技术领域
本发明涉及一种打印装置，具体涉及一种手持移动打印装置。
背景技术
当前的打印设备需要打印支架，打印头在支架内横向往返运动完成打印，约束了打印设备的使用范围。依照目前技术，如果想在一面墙上高精度地打印一副画，除非预先为打印头的移动安装一套横向和纵向控制的支架，否则是很难做到的。
发明内容
本发明的目的是提供一种手持移动打印装置，解决了现有打印设备打印需要打印头支撑框架的问题，能够手持移动实现打印，操作方便、简单。
为了达到上述目的，本发明提供了一种手持移动打印装置，该装置包含：手柄、打印机构、移动组件、打印头跟踪装置、定位标识件和总控制系统。
其中，所述打印机构与手柄固定连接，其包含：打印机本体、打印头组件、打印控制系统和墨盒机构、定位标识件。
所述打印头组件固定在打印机本体的末端，其与所述墨盒机构连通，墨盒机构固定在打印机本体内。
所述打印控制系统设置在打印机本体内，其与总控制系统无线连接，其包含：打印数据获取模块、打印数据生成模块、外部信息处理模块、打印时序控制处理模块和温控高压电路；所述打印数据获取模块用于接收并存储所述总控制系统的打印数据；所述打印数据生成模块用于获取所述打印数据获取模块存储的打印数据并转换成打印头所需要的数据格式缓存在打印队列中；所述外部信息处理模块用于实时接收所述总控制系统传输的打印机构的当前位置信息和当前位置需要打印的数据信息；所述打印时序控制处理模块用于根据外部信息处理模块获得的当前位置信息和数据信息与打印队列中准备好的数据相关联，形成打印机构在当前位置的打印时序；所述温控高压电路用于根据打印时序形成高压大电流驱动脉冲信号加到打印头上以实现打印。
其中，所述打印头跟踪装置与总控制系统无线连接，其用于追踪目标打印区域和所述打印机构的实时位置并将位置信息传送给总控制系统；所述总控制系统用于将打印区域中的每点在打印头跟踪装置中的坐标和待打印图像上的坐标满足单应性变换关系，以确定打印机构在任意一位置的图像。
其中，所述定位标识件固定在所述目标打印区域和打印机构上，且在所述目标打印区域含有至少4个不在同一直线上的定位标识件，打印机构上含有至少5个不在同一直线上的定位标识件。
其中，所述移动组件固定在所述打印机构底部，用于带动所述打印机构移动。
优选地，所述打印机构还包含：电池组，该电池组用于为打印机构提供电能。
优选地，所述墨盒在打印机本体内的位置高于打印头组件的位置。
优选地，所述打印头组件包含：压电式喷墨打印头。
优选地，所述打印头组件采用喷头矩阵，由若干打印头拼接组成。
优选地，所述墨盒包含四种基本色的墨盒，所述喷头矩阵采用4*4的喷头矩阵。
优选地，所述打印头跟踪装置包含：相机。
优选地，所述打印机本体上设有：人机交互界面，用于操作调整打印机构参数、显示打印状态及异常报警。
优选地，所述打印数据获取模块通过USB、WIFI、以太网或SD卡获取总控制系统的打印数据；所述外部信息处理模块通过WIFI或蓝牙接收总控制系统传输的打印机构的当前位置信息和当前位置需要打印的数据信息。
优选地，所述单应性变换关系如下：
Figure GDA0002402397060000021
式(1)中，H为单应性变换矩阵，
Figure GDA0002402397060000022
为待打印图像的四个顶点齐次坐标，
Figure GDA0002402397060000031
为打印区域的四个顶点在打印头跟踪装置中的齐次坐标。
设定打印头位置的三维齐次坐标为(0,0,0,1)T，定位标识件的三维齐次坐标为
Figure GDA0002402397060000032
当所述打印机构移动时，所述定位标识件在打印头跟踪装置中的实时位置满足以下关系：
Figure GDA0002402397060000033
式(2)中，λi为尺度因子，P为相机投影矩阵；设定P具有以下形式：
Figure GDA0002402397060000034
则，打印头在打印头跟踪装置中的位置为(p14/p34,p24/p34,1)T，将其代入公式(1)中，得出打印头在该位置需要打印的数据来源于图像位置 H*(p14/p34,p24/p34,1)T。
本发明的手持移动打印装置，解决了现有打印设备打印需要打印头支撑框架的问题，具有以下优点：
本发明的手持移动打印装置能够快速打印，通过相机确定打印机构和打印区域的位置，从而确保要打印图像上每个点在打印区域的位置。
附图说明
图1为本发明的手持移动打印装置的侧视结构示意图。
图2为本发明的手持移动打印装置的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面将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，都属于本发明保护的范围。
一种手持移动打印装置，如图1所示，为本发明的手持移动打印装置的侧视结构示意图，如图2所示，为本发明的手持移动打印装置的俯视结构示意图，该装置包含：手柄10、打印机构20、移动组件30(如万向轮和滑轮)、打印头跟踪装置、定位标识件和总控制系统(如外部电脑)。
打印机构20与手柄10固定连接，其包含：打印机本体21、打印头组件 22、打印控制系统和墨盒机构、定位标识件23。
打印头组件22固定在打印机本体21的末端，其与墨盒机构连通，墨盒机构固定在打印机本体21内。
打印控制系统设置在打印机本体21内，其与总控制系统无线连接，其包含：打印数据获取模块、打印数据生成模块、外部信息处理模块、打印时序控制处理模块和温控高压电路；打印数据获取模块用于接收并存储总控制系统的打印数据；打印数据生成模块用于获取打印数据获取模块存储的打印数据并转换成打印头所需要的数据格式缓存在打印队列中；外部信息处理模块用于实时接收总控制系统传输的打印机构20的当前位置信息和当前位置需要打印的数据信息；打印时序控制处理模块用于根据外部信息处理模块获得的当前位置信息和数据信息与打印队列中准备好的数据相关联，形成打印机构20在当前位置的打印时序；温控高压电路用于根据打印时序形成高压大电流驱动脉冲信号加到打印头上以实现打印。
其中，打印头跟踪装置与总控制系统无线连接，其用于追踪目标打印区域和打印机构20的实时位置并将位置信息传送给总控制系统；总控制系统用于将打印区域中的每点在打印头跟踪装置中的坐标和待打印图像上的坐标满足单应性变换关系，以确定打印机构20在任意一位置的图像。
其中，定位标识件23固定在目标打印区域和打印机构20上，且在目标打印区域含有至少4个不在同一直线上的定位标识件23，打印机构20上含有至少5个不在同一直线上的定位标识件23。
其中，移动组件30固定在打印机构20底部，用于带动打印机构20移动。
进一步地，打印机构20还包含：电池组，该电池组用于为打印机构20 提供电能。
进一步地，墨盒在打印机本体21内的位置高于打印头组件22的位置。
进一步地，打印头组件22包含：压电式喷墨打印头。
进一步地，打印头组件22采用喷头矩阵，由若干打印头拼接组成。
进一步地，墨盒包含四种基本色的墨盒，喷头矩阵采用4*4的喷头矩阵。
进一步地，打印头跟踪装置包含：相机。
进一步地，打印机本体21上设有：人机交互界面，用于操作调整打印机构参数、显示打印状态及异常报警。
进一步地，打印数据获取模块通过USB、WIFI、以太网或SD卡获取总控制系统的打印数据；外部信息处理模块通过WIFI或蓝牙接收总控制系统传输的打印机构20的当前位置信息和当前位置需要打印的数据信息。
进一步地，单应性变换关系如下：
Figure GDA0002402397060000051
式(1)中，H为单应性变换矩阵，
Figure GDA0002402397060000052
为待打印图像的四个顶点齐次坐标，
Figure GDA0002402397060000053
为打印区域的四个顶点在打印头跟踪装置中的齐次坐标，T为向量转置符号。
设定打印头位置的三维齐次坐标为(0,0,0,1)T，定位标识件23的三维齐次坐标为
Figure GDA0002402397060000054
当打印机构20移动时，定位标识件23在打印头跟踪装置中的实时位置满足以下关系：
Figure GDA0002402397060000055
式(2)中，λi为尺度因子，P为相机投影矩阵；设定P具有以下形式：
Figure GDA0002402397060000056
则，打印头在打印头跟踪装置中的位置为(p14/p34,p24/p34,1)T，将其代入公式(1)中，得出打印头在该位置需要打印的数据来源于图像位置H*(p14/p34,p24/p34,1)T。
本发明的手持移动打印装置，通过将定位标识件固定在需要打印的区域和打印机构上，采用相机(如红外相机)获得打印区域和打印机构位置信息，将打印区域和打印机构位置相对应，通过单应性变换关系获得打印头在该位置需要打印的数据来源于图像位置，保证图片在任意一位置的图像准确的打印。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种手持移动打印装置，其特征在于，该装置包含：手柄、打印机构、移动组件、打印头跟踪装置、定位标识件和总控制系统；
其中，所述打印机构与手柄固定连接，其包含：打印机本体、打印头组件、打印控制系统和墨盒机构、定位标识件；
所述打印头组件固定在打印机本体的末端，其与所述墨盒机构连通，墨盒机构固定在打印机本体内；
所述打印控制系统设置在打印机本体内，其与总控制系统无线连接，其包含：打印数据获取模块、打印数据生成模块、外部信息处理模块、打印时序控制处理模块和温控高压电路；所述打印数据获取模块用于接收并存储所述总控制系统的打印数据；所述打印数据生成模块用于获取所述打印数据获取模块存储的打印数据并转换成打印头所需要的数据格式缓存在打印队列中；所述外部信息处理模块用于实时接收所述总控制系统传输的打印机构的当前位置信息和当前位置需要打印的数据信息；所述打印时序控制处理模块用于根据外部信息处理模块获得的当前位置信息和数据信息与打印队列中准备好的数据相关联，形成打印机构在当前位置的打印时序；所述温控高压电路用于根据打印时序形成高压大电流驱动脉冲信号加到打印头上以实现打印；
其中，所述打印头跟踪装置与总控制系统无线连接，其用于追踪目标打印区域和所述打印机构的实时位置并将位置信息传送给总控制系统；所述总控制系统用于将打印区域中的每点在打印头跟踪装置中的坐标和待打印图像上的坐标满足单应性变换关系，以确定打印机构在任意一位置的图像；
其中，所述定位标识件固定在所述目标打印区域和打印机构上，且在所述目标打印区域含有至少4个不在同一直线上的定位标识件，打印机构上含有至少5个不在同一直线上的定位标识件；
其中，所述移动组件固定在所述打印机构底部，用于带动所述打印机构移动。
2.根据权利要求1所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述打印机构还包含：电池组，该电池组用于为打印机构提供电能。
3.根据权利要求1所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述墨盒在打印机本体内的位置高于打印头组件的位置。
4.根据权利要求1所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述打印头组件包含：压电式喷墨打印头。
5.根据权利要求1所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述打印头组件采用喷头矩阵，由若干打印头拼接组成。
6.根据权利要求5所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述墨盒包含四种基本色的墨盒，所述喷头矩阵采用4*4的喷头矩阵。
7.根据权利要求1所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述打印头跟踪装置包含：相机。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述打印机本体上设有：人机交互界面，用于操作调整打印机构参数、显示打印状态及异常报警。
9.根据权利要求1-7中任意一项所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述打印数据获取模块通过USB、WIFI、以太网或SD卡获取总控制系统的打印数据；所述外部信息处理模块通过WIFI或蓝牙接收总控制系统传输的打印机构的当前位置信息和当前位置需要打印的数据信息。
10.根据权利要求1-7中任意一项所述的手持移动打印装置，其特征在于，所述单应性变换关系如下：
Figure FDA0002402397050000021
式(1)中，H为单应性变换矩阵，
Figure FDA0002402397050000022
为待打印图像的四个顶点齐次坐标，
Figure FDA0002402397050000023
为打印区域的四个顶点在打印头跟踪装置中的齐次坐标；
设定打印头位置的三维齐次坐标为(0,0,0,1)T，定位标识件的三维齐次坐标为
Figure FDA0002402397050000024
当所述打印机构移动时，所述定位标识件在打印头跟踪装置中的实时位置满足以下关系：
Figure FDA0002402397050000031
式(2)中，λi为尺度因子，P为相机投影矩阵；设定P具有以下形式：
Figure FDA0002402397050000032
则，打印头在打印头跟踪装置中的位置为(p14/p34,p24/p34,1)T，将其代入公式(1)中，得出打印头在该位置需要打印的数据来源于图像位置H*(p14/p34,p24/p34,1)T。
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