CN110406275A - 一种移动式写绘机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式写绘机器人，其与四个定位镇纸棋子配合使用，包括用于接收用户的写绘指令的指令接收单元、用于根据用户的写绘指令获取所要绘制的文字或图形的文字或图形获取单元、用于根据所述四个定位镇纸棋子的位置确定绘图区域的运动定位单元、用于对各像素点的打印过程进行编程的色彩解析单元、用于控制机器人在绘图区域内定点行走的行走单元、以及用于在机器人移动到每一个定点位置时启动选定的喷头喷射选定的颜色的喷墨单元。本发明的移动式写绘机器人可以根据用户的要求自动在纸张上行走并绘制出所需要的文字或图形，交互体验感好，智能化程度高，在亲子互动教育、儿童陪护和绘画、文字及语言教学等领域具有广泛的应用前景。

Description

一种移动式写绘机器人

技术领域

本发明属于喷墨打印技术领域，具体地说，是涉及一种可以在绘图区域自行移动进行喷墨写绘的机器人。

背景技术

机器人是一种可以自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以按照以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作，目前已广泛应用在家庭、生产业、建筑业等领域。

目前应用在家庭的机器人普遍以扫地机器人、儿童智能教育机器人为主。其中，儿童智能教育机器人主要采用人机对话方式，接收小朋友的语音指令，根据小朋友的要求自动搜索并播放小朋友想听的歌曲、诗歌、故事等音频内容，是父母在儿童陪护、语言教育等方面的好帮手。

但是，目前的儿童智能教育机器人仅仅停留在语音交互及视频播放的维度，不能产生物质化的实质产物，例如不能根据小朋友的要求在纸张上绘制出小朋友想要的文字或图形，因此，互动性差，交互体验感不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动式写绘机器人，可以根据用户的要求自动在纸张上行走并绘制出所需要的文字或图形。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种移动式写绘机器人，其与四个定位镇纸棋子配合使用，所述四个定位镇纸棋子在使用时摆放于纸张的四角位置；所述机器人包括指令接收单元、文字或图形获取单元、运动定位单元、色彩解析单元、行走单元和喷墨单元；其中，所述指令接收单元用于接收用户的写绘指令；所述文字或图形获取单元根据用户的写绘指令获取所要绘制的文字或图形；所述运动定位单元用于检测所述四个定位镇纸棋子的位置，以确定出绘图区域；所述色彩解析单元根据所述绘图区域的大小生成所要绘制的文字或图形的虚拟图像，并对所述虚拟图像进行虚拟定位及像素色彩分析，对各像素点的打印过程进行编程；所述行走单元控制机器人在所述纸张的绘图区域内定点行走；所述喷墨单元在机器人移动到每一个定点位置时，启动选定的喷头喷射选定的颜色。

进一步的，本发明的移动式写绘机器人还包括中央处理器，连接所述指令接收单元、文字或图形获取单元、运动定位单元、色彩解析单元、行走单元和喷墨单元，对各功能单元进行协调控制。

作为所述运动定位单元的一种优选设计方案，包括测距模块和绘图区域生成模块；其中，所述测距模块用于测量机器人到所述四个定位镇纸棋子之间的距离；所述绘图区域生成模块在确定绘图区域的过程中，首先通过所述中央处理器控制所述行走单元驱动机器人行走至第一位置，启动测距模块测量机器人在第一位置到所述四个定位镇纸棋子的距离；然后通过所述中央处理器控制所述行走单元驱动机器人行走既定距离，到达第二位置，再次启动测距模块测量机器人在第二位置到所述四个定位镇纸棋子的距离；利用已知距离计算出四个定位镇纸棋子所围成四边形的四个边长及夹角信息，进而确定出所述四边形的中心点O；所述四边形即为绘图区域，所述中心点O即为绘图区域的中心点。

进一步的，所述中央处理器在检测到用户的写绘指令为打印指令时，将文字或图形获取单元获取到的文字或图形发送至所述色彩解析单元；所述色彩解析单元将所述文字或图形框在一个矩形框内，并将所述矩形框的中心与绘图区域的中心点O重合；对所述矩形框进行缩放后形成虚拟图像，并使所述虚拟图像完全位于所述绘图区域内；调整所述矩形框的其中一条边与所述绘图区域的其中一条边平行，以所述中心点O为坐标原点，将所述矩形框的所述边的长度方向设置为X轴方向，建立直角坐标系，完成虚拟图像在绘图区域内的虚拟定位。

优选的，所述色彩解析单元针对虚拟图像中的各像素点进行打印编程时，可以模拟机器人在所述虚拟图像上以喷头的扫描半径R为基准，按照S型路线定点行走，并对机器人行走路线中的各个定点进行顺序编号；将机器人在每一个定点位置时各个喷头所能扫描到的像素点记作选定像素点，针对选定像素点记录定点编号、各个喷头的激活状态以及处于激活状态的喷头的颜色。

优选的，所述中央处理器在检测到用户的写绘指令为打印指令时，控制所述行走单元驱动机器人从所述直角坐标系的第二象限、虚拟图像距离坐标原点O最远的位置开始，以喷头的扫描半径R为基准沿X轴的正方向定点行走，直到行走到第一象限、虚拟图像距离坐标原点O最远的位置为止，然后控制机器人沿Y轴的负方向行走两倍R的距离，再沿X轴的负方向定点行走，以此循环，形成S型行走路线；所述喷墨单元在机器人移动到每一个定点位置时，根据所述色彩解析单元编写的打印程序以及定点编号，确定出在每一个定点位置所需激活的喷头以及处于激活状态的喷头所需喷射的颜色，进而启动选定的喷头在纸张上喷射选定的颜色。

为了实现手绘功能，配置所述中央处理器在检测到用户的写绘指令为手绘指令时，控制所述文字或图形获取单元与电子绘图板连接，所述电子绘图板的区域与所述绘图区域形成映射对应关系，在所述电子绘图板的区域和所述绘图区域内建立以所述中心点O为坐标原点的相同的直角坐标系；所述中央处理器通过所述文字或图形获取单元采集用户在电子绘图板上的绘图坐标，确定出绘图方向，并以所述直角坐标系的X轴正方向为基准方向，采用极坐标定位法计算出机器人的旋转方向和旋转角度，进而控制所述行走单元驱动机器人以喷头的扫描半径R为基准，按照用户的绘图轨迹定点行走；所述中央处理器通过所述指令接收单元接收用户选定的绘图颜色，在机器人移动到每一个定点位置时，激活所述喷墨单元的其中一个喷头，喷射用户选定的颜色。

作为所述文字或图形获取单元的一种优选设计方案，包括互联网模块和蓝牙模块；其中，所述互联网模块根据用户的写绘指令登陆互联网，获取所要绘制的文字或图形；所述蓝牙模块用于与电子绘图板蓝牙连接，采集用户的绘图轨迹。

作为所述行走单元的一种优选设计方案，包括行走轮、行进马达、转向马达和机械运动控制模块；其中，所述行走轮包括三个，三个行走轮布设成三角形的相对位置关系，以增强机器人行走的稳定性；所述行进马达驱动所述行走轮直线运动；所述转向马达驱动所述行走轮转向；所述机械运动控制模块控制所述行进马达和转向马达运行，进而驱动所述行走轮在绘图区域内按照确定的路线定点行走。

作为所述指令接收单元一种优选设计方案，所述指令接收单元优选设计成语音交互单元，包括麦克风、扬声器和音频编解码模块；其中，所述麦克风接收用户以语音方式发出的各种指令；所述扬声器播放语音，实现人机交互；所述音频编解码模块对所述麦克风接收到的语音信号进行编码处理，并对系统生成的响应语音信号进行解码处理后，推动所述扬声器播放。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的移动式写绘机器人是一种可移动式的喷墨打印机，它可以根据用户的写绘指令自动获取与之匹配的文字或图形，并打印在指定的纸张上，形成实体作品。并且，该机器人可以在指定的纸张上自行识别出绘图区域，并结合绘图区域的大小自动将待打印的文字或图形缩放到合适的尺寸，呈现在纸面上，由此不仅可以获得理想的打印效果，提升交互体验感，而且可以有效防止机器人超出绘图区域的范围，出现设备跌落损伤或墨水喷涂到纸张以外导致打印污染的问题，有助于提升用户使用的满意度。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的移动式写绘机器人的应用场景图；

图2是本发明所提出的移动式写绘机器人的一种实施例的系统架构图；

图3是本发明所提出的移动式写绘机器人的一种实施例的外形结构图；

图4是图3所示移动式写绘机器人的底部结构示意图；

图5是图3所示移动式写绘机器人的侧面结构示意图；

图6是虚拟图像与绘图区域的定位关系图；

图7是打印图像的像素解析图；

图8是手绘图像的极坐标定位解析图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例提出了一种可以在纸张上自由行走并完成喷墨打印功能的移动式写绘机器人，如图1所示。在使用时，将纸张2平铺于一个平整的平面3上，例如平铺于桌面、茶几或地面上，并在纸张2的四角位置摆放四个定位镇纸棋子A、B、C、D。将本实施例的移动式写绘机器人1放置于纸张2上且位于四个定位镇纸棋子A、B、C、D所围成的四边形的区域内，机器人1可以自动检测四个定位镇纸棋子A、B、C、D的位置，进而确定出绘图区域，即，四个定位镇纸棋子A、B、C、D所围成的四边形区域。而后，用户可以向机器人1发送写绘指令，控制机器人1将用户所需要的文字或图形打印在绘图区域内。在本实施例中，写绘指令可以是打印指令，也可以是手绘指令。当机器人1接收到打印指令时，可以根据用户输入的文字或图形指令，自动搜寻与之匹配的图案（文字或图形），并打印在绘图区域内。例如，若用户输入“画个星星”的打印指令，则机器人1可以在绘图区域内行走，并在行走过程中将星星图案打印在纸张2上。同时，机器人1还可以对打印内容进行简要的语音讲解，与用户实现有效的互动。当然，用户也可以通过外部设备将需要打印的内容直接传输给机器人1，利用机器人1打印在纸张2上。若机器人1接收到手绘指令，则首先需要将机器人1与特定的电子绘图板建立链接；然后，用户可以在电子绘图板上画画或写字；在用户画画或写字的过程中，机器人1可以跟踪用户的绘图轨迹，并打印在纸张2上。

为了实现上述功能，本实施例在移动式写绘机器人1中主要设置有以下功能单元，结合图2所示：

Ⅰ、指令接收单元，主要用于接收用户的写绘指令并进行互动。作为一种优选实施例，指令接收单元优选设计成语音交互单元，包括麦克风和扬声器。其中，麦克风用于接收用户的语音指令；扬声器用于播放对用户指令的响应语音，以语音方式实现人机交互。在本实施例的指令接收单元中，还可以进一步设置音频编解码模块，用于对麦克风接收到的语音信号进行编码处理，并对系统生成的响应语音信号进行解码处理后，推动扬声器播放。

Ⅱ、文字或图形获取单元，主要用于根据用户的写绘指令获取所要绘制的文字或图形。作为一种优选实施例，在本实施例的文字或图形获取单元优选包括互联网模块和蓝牙模块两部分。其中，互联网模块用于登陆互联网，例如Wifi模块、移动通信模块等，在用户输入的写绘指令为打印指令时，可以根据用户的打印指令从网络中自动搜寻并获取所需要打印的文字或图形。蓝牙模块用于建立机器人1与电子绘图板之间的无线链接，以采集用户在电子绘图板上的绘图轨迹，进而实现同步跟踪写绘功能。当然，也可以通过蓝牙模块与其他蓝牙设备配对连接，例如连接手机、平板电脑等，用户可以从手机或平板电脑上将需要打印的文字或图形传输给机器人1，利用机器人1打印在纸张上。

Ⅲ、运动定位单元，主要用于检测四个定位镇纸棋子A、B、C、D的位置，进而确定出绘图区域。作为一种优选实施例，本实施例的运动定位单元可以采用测距模块确定出四个定位镇纸棋子A、B、C、D的位置，进而利用绘图区域生成模块根据四个定位镇纸棋子A、B、C、D的位置形成绘图区域，并确定出绘图区域的中心点O的位置。本实施例的测距模块优选采用超声定位技术实现测距功能，例如可以设置超声发射模块和超声接收模块。其中，超声发射模块用于向机器人1的四周发射超声波；超声接收模块用于检测四个定位镇纸棋子A、B、C、D反射回来的回声信号，并根据超声发射模块发射超声波的时间以及超声接收模块接收到回声信号的时间，结合超声波的传播速度，计算出机器人1与四个定位镇纸棋子A、B、C、D之间的距离。结合图6所示，假设机器人1在第一位置P点，通过超声检测可以计算出AP、BP、CP、DP四个长度。为了确定出绘图区域的中心点O位置，可以控制机器人1移动一段固定的距离，如移动到第二位置Q点。作为一种优选实施例，可以设置机器人1维持现有的运动角度状态不变，以恒定速度运动设定时间到达Q点，由于机器人1的运动速度和运动时间已知，因此长度PQ便可计算出来。设置超声发射模块在Q点再次发射超声波，并启动超声接收模块接收四个定位镇纸棋子A、B、C、D的回声信号，通过超声检测计算出AQ、BQ、CQ、DQ四个长度。绘图区域生成模块利用九个已知长度AP、BP、CP、DP、PQ、AQ、BQ、CQ、DQ，通过解三角形可以计算出AB、AC、BD、CD的长度以及夹角信息，进而确定出四个定位镇纸棋子A、B、C、D所围成的四边形ABDC的中心点O的位置。

为了使超声接收模块能够从接收到的回声信号中准确地筛选出四个定位镇纸棋子A、B、C、D的回声信号，本实施例优选在四个定位镇纸棋子A、B、C、D中设置感应线圈，并在超声接收模块中设置与之配合的互感线圈，以实现对四个定位镇纸棋子A、B、C、D位置的准确扫描。

Ⅳ、色彩解析单元，主要应用在用户输入的写绘指令为打印指令的期间。在指令接收单元接收到打印指令，并且文字或图形获取单元获取到所要绘制的文字或图形后，色彩解析单元根据绘图区域生成模块生成的绘图区域的大小生成所要绘制的文字或图形的虚拟图像，并对虚拟图像进行虚拟定位及像素色彩分析，进而对各像素点的打印过程进行编程。具体过程如下：

（1）将文字或图形获取单元获取到的文字或图形框在一个矩形框内，并将矩形框的中心与绘图区域生成模块生成的绘图区域的中心点O重合。

（2）对矩形框进行缩放，使其完全位于绘图区域ABDC内，由此形成所要打印的虚拟图像EFGH；

作为一种优选实施例，如图6所示，在对矩形框进行缩放时，可以调整矩形框的最长边EF分别与绘图区域所围成的四边形ABDC的四个边对应平行，并在每次调整后，对矩形框进行缩放，使矩形框的最长边的长度等于四边形与其平行的边的长度的n%，n<100。例如：首先调整EF与AB平行，然后对矩形框进行缩放，使EF的长度等于AB长度的90%；其次，调整EF与BD平行，然后对矩形框进行缩放，使EF的长度等于BD长度的90%；而后，调整EF与DC平行，然后对矩形框进行缩放，使EF的长度等于DC长度的90%；最后，调整EF与AC平行，然后对矩形框进行缩放，使EF的长度等于AC长度的90%。在每次调整期间，计算调整后的矩形框的面积，选取面积中最大值所对应的矩形框形成虚拟图像。选择面积中最大值所对应的矩形框的其中一条边（例如FG），调整该条边FG与绘图区域中与该条边FG相邻的一条边（例如BD）平行，将面积中最大值所对应的矩形框的该条边FG的长度方向作为X轴方向，中心点O作为坐标原点，建立直角坐标系，进而实现虚拟图像EFGH在绘图区域ABDC内的虚拟定位。

（3）对虚拟图像EFGH进行像素色彩分析，并对各像素点的打印过程进行编程；结合图7所示，优选方式如下：

首先，设定机器人1的行走路线为S型，即，从直角坐标系的第二象限距离坐标原点O最远的位置开始，沿X轴的正方向行走到第一象限距离坐标原点O最远的位置；然后，机器人沿Y轴的负方向下移，再沿X轴的负方向折返，以此循环，形成S型行走路线，如图7中的W部分所示。

其次，根据机器人1上设置的喷头11的扫描半径R，确定出机器人1在既定路线行走过程中定点喷墨的位置。即，机器人1每行走两倍R的距离，便停下来执行一次喷墨操作。

其三，对机器人1在行走路线中执行喷墨操作的各个定点进行顺序编号，例如#1、#2、#3、#4等。

其四，模拟机器人1在虚拟图像上按照既定的路线定点行走，将机器人1在每一个定点位置时各个喷头11所能扫描到的像素点记作选定像素点，针对选定像素点记录定点编号、各个喷头的激活状态以及处于激活状态的喷头的颜色，颜色与选定像素点的颜色相对应，由此完成各像素点的编程过程。

对于采用步进电机驱动机器人1行走的结构设计，定点编号可以采用步进频率的倍数来表示。例如，假设机器人1的移动速度为v，喷头11的扫描半径为R，则步进频率f=v/R。步进频率f可以由机器人1从一个定点移动到下一个定点，步进电机需要接收到的脉冲个数来表示。

Ⅴ、行走单元，主要控制机器人1在纸张的绘图区域内行走。作为一种优选实施例，可以在行走单元中设置三个行走轮12、一个行进马达和一个转向马达。其中，三个行走轮12可以布设在机器人1的底面，且优选布设成三角形的相对位置关系，如图3所示。将其中一个行走轮配置成主动轮，剩余两个行走轮配置成从动轮，这样行进马达和转向马达只需对主动轮进行驱动控制，即可带动两个从动轮同步运行。在本实施例中，行进马达和转向马达均可选用步进电机，其中，行进马达用于驱动行走轮12直线运动，转向马达用于驱动行走轮12转向。

在本实施例中，可以在行走单元中进一步设置机械运动控制模块，用于向行进马达和转向马达发出控制信号，例如脉冲信号，控制行进马达和转向马达运行，进而驱动行走轮12在绘图区域内按照路线行走。

Ⅵ、喷墨单元，主要用于在机器人1移动到每一个定点位置时，启动选定的喷头喷射选定的颜色。作为一种优选实施例，可以在喷墨单元中设置喷墨控制模块和多个喷头11，喷头11可以设置在机器人1的底面，如图4所示，优选位于机器人1底面的正中位置，三个行走轮12优选均匀地环绕在喷头11的外周。喷墨控制模块用于对各个喷头11的激活状态以及喷射的颜色进行控制。

Ⅶ、中央处理器，其作为控制核心，分别连接的指令接收单元Ⅰ、文字或图形获取单元Ⅱ、运动定位单元Ⅲ、色彩解析单元Ⅳ、行走单元Ⅴ和喷墨单元Ⅵ，对各功能单元的运行进行协调控制。

当中央处理器Ⅶ通过指令接收单元Ⅰ接收到的写绘指令为打印指令时，首先通过行走单元Ⅴ中的机械运行控制模块控制行进马达和转向马达驱动行走轮12运行到绘图区域内打印虚拟图像的起始位置，即，所建立的直角坐标中第二象限的极远点位置（距离坐标原点O最远的位置）；然后，驱动行走轮12以喷头11的扫描半径R为基准，沿X轴的正方向定点行走，直到行走到第一象限的极远点位置（距离坐标原点O最远的位置）为止；而后，驱动行走轮12沿Y轴的负方向行走两倍R的距离，再沿X轴的负方向定点行走；以此循环，形成S型行走路线。在行走到每一个定点位置时，中央处理器Ⅶ根据色彩解析单元Ⅳ针对虚拟图像的各像素点生成的打印编程以及定点编号，确定出在该定点位置所需激活的喷头以及处于激活状态的喷头所需喷射的颜色，发送至喷墨单元Ⅵ中的喷墨控制模块，进而通过喷墨控制模块激活选定的喷头11，在纸张2的绘图区域内喷射选定的颜色，将虚拟图像呈现在纸张2上，实现打印功能。

当中央处理器Ⅶ通过指令接收单元Ⅰ接收到的写绘指令为手绘指令时，首先控制文字或图形获取单元Ⅱ中的蓝牙模块开启，与电子绘图板蓝牙链接；而后，在电子绘图板的区域与绘图区域生成模块所生成的绘图区域之间建立映射对应关系，并以绘图区域生成模块确定出的中心点O为坐标原点，在电子绘图板和绘图区域生成模块所生成的绘图区域内建立相同的直角坐标系；然后，采集用户在电子绘图板上落笔的绘图坐标，根据接收到的绘图坐标以及绘图方向，以直角坐标系的X轴正方向为基准方向，采用极坐标定位法计算出行走轮12的旋转方向和旋转角度，结合图8所示，进而通过行走单元Ⅴ中的机械运动控制模块控制转向马达驱动行走轮12转向绘图方向，并控制行进马达驱动行走轮12以喷头11的扫描半径R为基准，按照用户的绘图轨迹定点行走。在手绘过程中，喷墨单元Ⅵ仅开启一个喷头11，并通过指令接收单元Ⅰ接收用户选定的绘图颜色，进而控制喷头11按照用户选定的颜色定点喷墨，将用户在电子绘图板上绘制的图形呈现在纸张2上，实现手绘同步跟踪功能。

作为一种优选实施例，可以选用一颗具有数字处理能力的集成芯片集成中央处理器、绘图区域生成模块、色彩解析单元所实现的功能，以简化系统电路设计。

本实施例的移动式写绘机器人1优选设计成圆饼状，如图3所示，其顶面的中心位置可以布设扬声器的透音孔13，围绕透音孔13的外周可以分别布设加墨口14和控制按键15，例如电源键、音量+、音量-、蓝牙键、无线连接五个功能按键等。麦克风16可以布设在顶面远离透音孔13的位置，以减少干扰。在机器人1的侧面可以进一步设置USB接口17，如图5所示，以用于数据传输和充电。

本实施例的移动式写绘机器人1在亲子互动教育、儿童陪护和绘画、文字及语言教学等领域具有广泛的应用前景，有望成为未来青少年群体的第一文具、第一位机器教师、成长阶段的智慧玩伴。该机器人1兼具语言交流功能，又可在实际运用中形成实体作品，因此，交互体验感大大提升。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种移动式写绘机器人，其特征在于，其与四个定位镇纸棋子配合使用，所述四个定位镇纸棋子在使用时摆放于纸张的四角位置；所述机器人包括：

指令接收单元，其用于接收用户的写绘指令；

文字或图形获取单元，其根据用户的写绘指令获取所要绘制的文字或图形；

运动定位单元，其用于检测所述四个定位镇纸棋子的位置，以确定出绘图区域；

色彩解析单元，其根据所述绘图区域的大小生成所要绘制的文字或图形的虚拟图像，并对所述虚拟图像进行虚拟定位及像素色彩分析，对各像素点的打印过程进行编程；

行走单元，其控制机器人在所述纸张的绘图区域内定点行走；

喷墨单元，其在机器人移动到每一个定点位置时，启动选定的喷头喷射选定的颜色。

2.根据权利要求1所述的移动式写绘机器人，其特征在于，还包括：

中央处理器，其连接所述指令接收单元、文字或图形获取单元、运动定位单元、色彩解析单元、行走单元和喷墨单元，对各功能单元进行协调控制。

3.根据权利要求2所述的移动式写绘机器人，其特征在于，所述运动定位单元包括：

测距模块，其用于测量机器人到所述四个定位镇纸棋子之间的距离；

绘图区域生成模块，其在确定绘图区域的过程中，首先通过所述中央处理器控制所述行走单元驱动机器人行走至第一位置，启动测距模块测量机器人在第一位置到所述四个定位镇纸棋子的距离；然后通过所述中央处理器控制所述行走单元驱动机器人行走既定距离，到达第二位置，再次启动测距模块测量机器人在第二位置到所述四个定位镇纸棋子的距离；利用已知距离计算出四个定位镇纸棋子所围成四边形的四个边长及夹角信息，进而确定出所述四边形的中心点O；所述四边形即为绘图区域，所述中心点O即为绘图区域的中心点。

4.根据权利要求3所述的移动式写绘机器人，其特征在于，

所述中央处理器在检测到用户的写绘指令为打印指令时，将文字或图形获取单元获取到的文字或图形发送至所述色彩解析单元；

所述色彩解析单元将所述文字或图形框在一个矩形框内，并将所述矩形框的中心与绘图区域的中心点O重合；对所述矩形框进行缩放后形成虚拟图像，并使所述虚拟图像完全位于所述绘图区域内；调整所述矩形框的其中一条边与所述绘图区域的其中一条边平行，以所述中心点O为坐标原点，将所述矩形框的所述边的长度方向设置为X轴方向，建立直角坐标系，完成虚拟图像在绘图区域内的虚拟定位。

5.根据权利要求4所述的移动式写绘机器人，其特征在于，所述色彩解析单元针对虚拟图像中的各像素点进行打印编程时，模拟机器人在所述虚拟图像上以喷头的扫描半径R为基准，按照S型路线定点行走，并对机器人行走路线中的各个定点进行顺序编号；将机器人在每一个定点位置时各个喷头所能扫描到的像素点记作选定像素点，针对选定像素点记录定点编号、各个喷头的激活状态以及处于激活状态的喷头的颜色。

6.根据权利要求5所述的移动式写绘机器人，其特征在于，

所述中央处理器在检测到用户的写绘指令为打印指令时，控制所述行走单元驱动机器人从所述直角坐标系的第二象限、虚拟图像距离坐标原点O最远的位置开始，以喷头的扫描半径R为基准沿X轴的正方向定点行走，直到行走到第一象限、虚拟图像距离坐标原点O最远的位置为止，然后控制机器人沿Y轴的负方向行走两倍R的距离，再沿X轴的负方向定点行走，以此循环，形成S型行走路线；

所述喷墨单元在机器人移动到每一个定点位置时，根据所述色彩解析单元编写的打印程序以及定点编号，确定出在每一个定点位置所需激活的喷头以及处于激活状态的喷头所需喷射的颜色，进而启动选定的喷头在纸张上喷射选定的颜色。

7.根据权利要求3所述的移动式写绘机器人，其特征在于，

所述中央处理器在检测到用户的写绘指令为手绘指令时，控制所述文字或图形获取单元与电子绘图板连接，所述电子绘图板的区域与所述绘图区域形成映射对应关系，在所述电子绘图板的区域和所述绘图区域内建立以所述中心点O为坐标原点的相同的直角坐标系；

所述中央处理器通过所述文字或图形获取单元采集用户在电子绘图板上的绘图坐标，确定出绘图方向，并以所述直角坐标系的X轴正方向为基准方向，采用极坐标定位法计算出机器人的旋转方向和旋转角度，进而控制所述行走单元驱动机器人以喷头的扫描半径R为基准，按照用户的绘图轨迹定点行走；

所述中央处理器通过所述指令接收单元接收用户选定的绘图颜色，在机器人移动到每一个定点位置时，激活所述喷墨单元的其中一个喷头，喷射用户选定的颜色。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的移动式写绘机器人，其特征在于，所述文字或图形获取单元包括：

互联网模块，其根据用户的写绘指令登陆互联网，获取所要绘制的文字或图形；

蓝牙模块，其用于与电子绘图板蓝牙连接，采集用户的绘图轨迹。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的移动式写绘机器人，其特征在于，所述行走单元包括：

行走轮，其包括三个，三个行走轮布设成三角形的相对位置关系；

行进马达，其驱动所述行走轮直线运动；

转向马达，其驱动所述行走轮转向；

机械运动控制模块，其控制所述行进马达和转向马达运行，进而驱动所述行走轮在绘图区域内按照确定的路线定点行走。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的移动式写绘机器人，其特征在于，所述指令接收单元为语音交互单元，包括：

麦克风，其接收用户以语音方式发出的各种指令；

扬声器，其播放语音，实现人机交互；

音频编解码模块，其对所述麦克风接收到的语音信号进行编码处理，并对系统生成的响应语音信号进行解码处理后，推动所述扬声器播放。