CN206140489U - 绘图机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种绘图机器人，包含带动画笔在画板上进行绘图的机器人本体、用于控制机器人本体的伺服控制单元、用于接收移动终端所发送的坐标点，并根据接收到的坐标点向伺服控制单元发送位置指令的机器人控制器。其中，伺服控制单元分别与机器人本体和机器人控制器电性连接，而机器人控制器用于和移动终端进行通讯，且伺服控制单元在接收到机器人控制器所发出的位置指令后控制机器人本体带动画笔移动到相应的位置。同现有技术相比，本实用新型的绘图机器人能够与用户在绘图时保证较好的同步性，从而在提高用户与机器人之间的交互性的同时，还由于机器人在绘图时无需获取相应的图像，因此还提高了机器人的绘图效率。

Description

绘图机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，特别涉及一种绘图机器人。

背景技术

机器人，作为一种自动执行工作的机器装置，可以协助或取代人类工作的工作，例如生产作业、建筑作业等，尤其是在一些危险或操作较为繁琐的领域，如绘图领域。并且，随着人工智能的发展，绘图机器人已广泛应用于绘图领域，从而提高了绘图的效率。

目前，在现有技术中，绘图机器人主要分为两种类型，一种是内设有图像模板的绘图机器人，并且该绘图机器人可以根据用户选择的图像模板，按照预先生成的图像轮廓在画板上绘制相应的图形。而另一种是通过摄像机拍摄图像，并生成轮廓点坐标，然后根据这些坐标绘制相应的图形。然而，这两种类型的绘图机器人均存在以下缺陷，1、用户只能在绘图机器人内置的图像模板中选择对应的图像，2、只能通过摄像头来获取对应的图像。从而导致上述两种绘图的方式都无法满足用户的个性需求，即无法实现机器人的实时绘图操作，因此，造成绘图机器人的实用性和交互性较差。

同时，由于现有的方案需要用户在绘图机器人的图像模板中寻找相适应的图像或通过绘图机器人获取需要的图像时，使得绘图机器人的绘图准备时间较长，从而降低了绘图机器人的绘图效率。

因此，如何提高用户与机器人之间的交互性，提高绘图效率，是目前所要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种绘图机器人，提高用户与机器人之间的交互性，提高绘图效率。

为了实现上述目的，本实用新型在于提供一种绘图机器人，包含带动画笔在画板上进行绘图的机器人本体、用于控制所述机器人本体的伺服控制单元、用于接收移动终端所发送的坐标点，并根据接收到的坐标点向所述伺服控制单元发送位置指令的机器人控制器。

其中，所述伺服控制单元分别与所述机器人本体和所述机器人控制器电性连接，而所述机器人控制器用于和所述移动终端进行通讯，且所述伺服控制单元在接收到所述机器人控制器所发出的位置指令后控制所述机器人本体带动所述画笔移动到所述画板相应的位置。

本实用新型的实施方式相对于现有技术而言，由于绘图机器人是由机器人本体、伺服控制单元和机器人控制器构成，且伺服控制单元是分别与机器人本体和机器人控制器电性连接的，同时机器人控制器用于和移动终端进行通讯，从而当用户在移动终端上进行绘图时，可通过移动终端实时的将用户在绘图时所产生的坐标点发送至机器人控制器，由机器人控制器根据相应的坐标点向伺服控制单元发送位置指令，从而实现伺服控制单元对机器人本体的精确控制，以确保机器人本体能够带动画笔移动到画板上相应的位置，由此不难看出，本实用新型的绘图机器人能够与用户在绘图时保证较好的同步性，从而在提高用户与机器人之间的交互性的同时，还由于机器人在绘图时无需获取相应的图像，因此还提高了机器人的绘图效率。

进一步的，所述机器人控制器和所述移动终端之间通过无线通讯模块进行通讯。从而使得用户仅需在移动终端上进行相应的绘画操作，即可通过无线通讯模块将用户每一步的绘画操作传输给机器人控制器，实现彼此之间的数据交换，以方便用户的操作，并提升绘图机器人的实用性。

进一步的，所述绘图机器人还包含与所述机器人控制器电性连接的机器人示教器。从而在实际应用的过程中，可通过在机器人示教器内预存相应的绘图程序，如机器人本体在绘图时的速度等参数，以及画笔在用户暂停绘图时所要停留的安全位置，从而使得伺服控制单元在控制机器人本体在绘图时可根据机器人示教器内相应的参数，控制机器人本体的绘图速度，并能够让画笔在用户暂停绘图时到达安全位置。

进一步的，为了满足实际的绘图需求，所述画笔通过所述画笔工具可拆卸地安装到所述机器人本体上。方便用户对画笔工具的拆卸，以便于用户根据实际的需求来更换画笔。

进一步的，为了方便画笔的安装和定位，所述画笔工具包含用于将所述画笔固定在所述机器人本体上的本体件、用于将所述本体件和所述机器人本体进行锁紧的锁紧件、与所述本体件相连用于固定所述画笔的套管；其中，所述套管的两端均为不封闭的，分别构成用于被所述画笔插入的进口和用于被所述画笔的笔头穿出的出口。

进一步的，所述画笔包含设置在所述套管内的画笔主体、插入至所述套管内的画笔端盖、设置在所述套管内用于隔开所述画笔主体和所述画笔端盖的弹性压缩件；其中，所述画笔主体的头部构成所述画笔的笔头，且所述笔头的外径小于所述套管出口的口径，而所述画笔主体除笔头以外的部分的外径至少有部分大于所述套管出口的口径。由于弹性压缩件具有良好的伸缩性能，通过弹性压缩件隔开画笔主体和画笔端盖，可使得画笔主体的笔头在弹性压缩件的回弹力的作用下，始终贴紧画板的表面，防止因画笔笔头磨损降低了绘图的质量，并可在更换不同厚度的画板时，使得画笔能够根据画板的厚度自行调整高度，以防止画笔的笔头对画板的压力过大而造成对画板的损伤。

进一步的，所述弹性压缩件为压缩弹簧。由于压缩弹簧的结构简单，且装配方便，同时还由于压缩弹簧的制造成本较低，因而可降低画笔的生产成本。

进一步的，为了便于对机器人本体和画板的位置进行固定，所述绘图机器人还包含用于承载所述机器人本体和所述画板的工作台、设置在所述工作台上对所述机器人本体进行固定的凸台；其中，所述机器人本体和所述画板在所述工作台上相对设置。

进一步的，所述工作台的台面包含用于安装所述机器人本体的水平段、与所述水平段相连并用于安装所述画板的倾斜段；其中，所述水平段与所述倾斜段之间的夹角为一钝角。由于工作台台面是由水平段与倾斜段构成，且水平段与倾斜段之间的夹角为钝角，同时由于机器人本体是安装在水平段上，而画板是安装在倾斜段上的，因而使得机器人本体和画板是相对设置的，并且使得用户的视线可以垂直于画板，以便于用户的观察。

进一步的，所述移动终端为带有触控面板的移动终端。通过采用带有触控面板的移动终端，可以方便工作人员根据实际的绘图需求在移动终端上实时的进行操作。

附图说明

图1为本实用新型第一实施方式的绘图机器人的系统模块框图；

图2为本实用新型第一实施方式的绘图机器人的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施方式的画笔的结构示意框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种绘图机器人，如图1和图2所示，包含机器人本体1、机器人控制器和伺服控制单元，且伺服控制单元分别与机器人本体1和机器人控制器电性连接。其中，机器人本体1用于带动画笔2在画板9上进行绘图，而伺服控制单元用于控制机器人本体1，而机器人控制器用于接收移动终端所发送的坐标点，并可根据接收到的坐标点向伺服控制单元发送位置指令。

并且，机器人控制器还可用于和移动终端进行通讯，而伺服控制单元在接收到机器人控制器所发出的位置指令后控制机器人本体1带动画笔2移动到画板9相应的位置。

另外，为了使得机器人本体1在伺服控制单元的控制下，可以按照预设的速度移动画笔2，或者在用户暂时不使用时，停止移动画笔2，本实施方式的绘图机器人如图1所示，还可以包含与机器人控制器电性连接的机器人示教器。从而在实际应用的过程中，可通过在机器人示教器内预存相应的绘图程序，如机器人本体在绘图时的速度等参数，以及机器人本体在用户暂停绘图时所要停留的位置，从而使得伺服控制单元在控制机器人本体绘图时，机器人本体可根据机器人示教器内相应的参数，控制机器人本体的绘图速度，并能够让画笔在用户暂停绘图时到达安全位置。

通过上述内容可知，由于绘图机器人是由机器人本体1、伺服控制单元和机器人控制器构成，且伺服控制单元是分别与机器人本体1和机器人控制器电性连接的，同时机器人控制器用于和移动终端进行通讯，从而当用户在移动终端上进行绘图时，可通过移动终端实时的将用户在绘图时所产生的坐标点发送至机器人控制器，由机器人控制器根据相应的坐标点向伺服控制单元发送位置指令，从而实现伺服控制单元对机器人本体的精确控制，以确保机器人本1体能够带动画笔2移动到画板9上相应的位置，由此不难看出，本实用新型的绘图机器人能够与用户在绘图时保证较好的同步性，从而在提高用户与机器人之间的交互性的同时，还由于机器人在绘图时无需获取相应的图像，因此还提高了机器人的绘图效率。并且，需要说明的是，在本实施方式中，作为优选，移动终端为带有触控面板的移动终端，如平板电脑，以方便工作人员根据实际的绘图需求在移动终端上实时的进行操作，而在实际应用中，移动终端还可以为手机等其他类型的移动终端，在此就不作过多的阐述。

具体的说，在本实施方式中，机器人控制器和移动终端之间通过无线通讯模块进行通讯。从而使得用户仅需在移动终端上进行相应的绘画操作，即可通过无线通讯模块将用户每一步的绘画操作传输给机器人控制器，实现彼此之间的数据交换，以方便用户的操作，并提升绘图机器人的实用性。

另外，在本实施方式中，为了方便画笔2的安装和定位，如图3所示，画笔工具3是由本体件14、锁紧件15和套管8构成，其中，套管8与本体件14相连并用于固定画笔2，相应的，锁紧件则用于对本体件14和机器人本体1进行锁紧，以便于通过本体件14将画笔2固定在机器人本体1上。并且，套管8的两端均为不封闭的，分别构成用于被画笔2插入的进口和用于被画笔2的笔头7穿出的出口。

并且，值得一提的是，如图2所示，为了满足实际的绘图需求，机器人本体1可通过画笔工具3对上述所提到的画笔2进行可拆卸地安装，以便于用户根据实际的需求来更换画笔2。

另外，如图3所示，在本实施方式中，上述所提到的画笔2主要是由设置在套管8内的画笔主体4、插入至套管8内的画笔端盖5和弹性压缩件6构成，且弹性压缩件6用于隔开画笔主体4和画笔端盖5，其中，画笔主体4的头部构成画笔2的笔头7，且笔头7的外径小于套管8出口的口径，而画笔主体4除笔头7以外的部分的外径至少有部分大于套管8出口的口径。从而在实际使用时，可将画笔主体4从套管8开口插入套管8中，并使得画笔主体4的笔头7从套管8出口中暴露出来。

由此可知，由于弹性压缩件6具有良好的伸缩性能，通过弹性压缩件6隔开画笔主体4和画笔端盖5，可使得画笔主体4的笔头7在弹性压缩件6的回弹力的作用下，始终贴紧画板9的表面，防止因画笔笔头7磨损而降低了绘图的质量，并可在更换不同厚度的画板9后，使得画笔2能够根据画板9的厚度自行调整高度，以防止画笔2的笔头7对画板9的压力过大而造成对画板9的损伤。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，如图3所示，作为优选，上述所提到的弹性压缩件6为压缩弹簧。由于压缩弹簧的结构简单，且装配方便，同时还由于压缩弹簧的制造成本较低，因而可降低画笔2的生产成本。

另外，在本实施方式中，如图2所示，为了便于对机器人本体1和画板9的位置进行固定，绘图机器人还包含用于承载机器人本体1和画板9的工作台10、设置在工作台10上对机器人本体1进行固定的凸台16。其中，机器人本体1和画板9在工作台10上相对设置，且工作台10内设有用于控制机器人本体1内部电路的控制柜11，同时，控制柜11内分布有各种电路元件，如机器人控制器、伺服控制单元、无线通讯模块、机器人示教器等。

并且，如图2所示，工作台10的台面是由用于安装机器人本体1的水平段12、与水平段12相连并用于安装画板9的倾斜段13构成。其中，水平段12与倾斜段13之间的夹角为一钝角。此外，上述所提到的画笔工具3中的套管8也是倾斜设置的，且套管8的出口正对画板9的倾斜段13。

由此不难发现，由于工作台10台面是由水平段12与倾斜段13构成，且水平段12与倾斜段13之间的夹角为钝角，同时由于机器人本体1是安装在水平段12上，而画板9是安装在倾斜段13的，因而使得机器人本体1和画板9是相对设置的，并且使得用户的视线可以垂直于画板9，以便于用户的观察。并且，由于画笔工具3中的套管8是倾斜设置的，且套管8的出口正对画板9的倾斜段13，以便于画笔主体4被安装在套管8中后，画笔主体4的笔头7可以在弹性压缩件6的回弹力作用下较好的贴紧画板9。

另外，需要说明的是，在本实施方式中，如图1所示，作为优选，上述所提到的钝角度数为135度，相应的，套管8的倾斜角度与钝角度数之和为180度，即为45度。而在实际使用的过程中，钝角的度数也可以是120度、145等其他度数的，在此就不作过多的阐述。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种绘图机器人，其特征在于：包含带动画笔在画板上进行绘图的机器人本体、用于控制所述机器人本体的伺服控制单元、用于接收移动终端所发送的坐标点，并根据接收到的坐标点向所述伺服控制单元发送位置指令的机器人控制器；

其中，所述伺服控制单元分别与所述机器人本体和所述机器人控制器电性连接，而所述机器人控制器用于和所述移动终端进行通讯，且所述伺服控制单元在接收到所述机器人控制器所发出的位置指令后控制所述机器人本体带动所述画笔移动到所述画板相应的位置。

2.根据权利要求1所述的绘图机器人，其特征在于：所述机器人控制器和所述移动终端之间通过无线通讯模块进行通讯。

3.根据权利要求1所述的绘图机器人，其特征在于：所述绘图机器人还包含与所述机器人控制器电性连接的机器人示教器。

4.根据权利要求1所述的绘图机器人，其特征在于：所述画笔通过所述画笔工具可拆卸地安装到所述机器人本体上。

5.根据权利要求4所述的绘图机器人，其特征在于：所述画笔工具包含用于将所述画笔固定在所述机器人本体上的本体件、用于将所述本体件和所述机器人本体进行锁紧的锁紧件、与所述本体件相连用于固定所述画笔的套管；

其中，所述套管的两端均为不封闭的，分别构成用于被所述画笔插入的进口和用于被所述画笔的笔头穿出的出口。

6.根据权利要求5所述的绘图机器人，其特征在于：所述画笔包含设置在所述套管内的画笔主体、插入至所述套管内的画笔端盖、设置在所述套管内用于隔开所述画笔主体和所述画笔端盖的弹性压缩件；

其中，所述画笔主体的头部构成所述画笔的笔头，且所述笔头的外径小于所述套管出口的口径，而所述画笔主体除笔头以外的部分的外径至少有部分大于所述套管出口的口径。

7.根据权利要求6所述的绘图机器人，其特征在于：所述弹性压缩件为压缩弹簧。

8.根据权利要求1所述的绘图机器人，其特征在于：所述绘图机器人还包含用于承载所述机器人本体和所述画板的工作台、设置在所述工作台上对所述机器人本体进行固定的凸台；

其中，所述机器人本体和所述画板在所述工作台上相对设置。

9.根据权利要求8所述的绘图机器人，其特征在于：所述工作台的台面包含用于安装所述机器人本体的水平段、与所述水平段相连并用于安装所述画板的倾斜段；

其中，所述水平段与所述倾斜段之间的夹角为一钝角。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的绘图机器人，其特征在于：所述移动终端为带有触控面板的移动终端。