CN219418304U - 一种智能毛笔书法机器人展示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能毛笔书法机器人展示装置，属于毛笔书法机器人的科普展示技术领域；包括工业机器人和展示台，所述展示台顶部的一侧固定连接有毛笔架。本实用新型通过设置的送纸组件，启动步进电机带动主动轴转动，纸张与主动轴接触摩擦产生驱动力带动纸张前进至展示台顶部合适的位置，观众可触摸电子显示屏选择书法内容，写好后，步进电机继续带动纸张前进到裁纸组件上对纸张进行裁剪，采用AI智能作诗与工业机器人相结合的形式，打造了可现场作诗并进行毛笔书法的智能工业机器人展示，且能够自动储纸，上纸，裁纸与出纸，减少了工作人员的工作量，同时可书写不同的书法内容，提升了书写的趣味性和创造性。

Description

一种智能毛笔书法机器人展示装置

技术领域

本实用新型涉及毛笔书法机器人的科普展示技术领域，特别涉及一种智能毛笔书法机器人展示装置。

背景技术

书法是一门拥有2000多年悠久历史的传统艺术，随着现代社会节奏的加快，除了一些专门练习书法的人，几乎没有人用毛笔书写了，因此真正懂得书法的人已经越来越少了。而书法机器人的研制，可以用机器人进行书写，缓解了书法人才短缺的现状，满足了人们对艺术追求的需要。书法机器人能够融合传统书法艺术及现代机器人技术，在科教领域备受好评。

在科技馆中常常能见到关于书法机器人的科普展示，现有的书法机器人的书法展示，考虑到展品的运行维护，通常会设置成定时演示，只有到固定时间书法机器人才能书写，观众与科普展品的互动过程过于单一，参与度较低，同时，定时书写的书法作品数量有限，不能满足观众将作品带走留念的愿望，在传统的科普展示中缺少自动储纸、上纸、裁纸与出纸装置，需要人为放纸，不能实现整个毛笔书法过程的全自动控制与执行，增加展厅运行人员的工作量，同时传统的用于科普展示的毛笔书法机器人通常只能书写固定的书法内容，不能实现现场创造诗句并现场书法，因此，本申请提供了一种智能毛笔书法机器人展示装置来满足需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能毛笔书法机器人展示装置以解决现有的书法机器人的书法展示，考虑到展品的运行维护，通常会设置成定时演示，只有到固定时间书法机器人才能书写，观众与科普展品的互动过程过于单一，参与度较低，同时，定时书写的书法作品数量有限，不能满足观众将作品带走留念的愿望，在传统的科普展示中缺少自动储纸、上纸、裁纸与出纸装置，需要人为放纸，不能实现整个毛笔书法过程的全自动控制与执行，增加展厅运行人员的工作量，同时传统的用于科普展示的毛笔书法机器人通常只能书写固定的书法内容，不能实现现场创造诗句并现场书法的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能毛笔书法机器人展示装置，包括工业机器人和展示台，所述展示台顶部的一侧固定连接有毛笔架，所述毛笔架的底部位置处固定连接有砚台，所述毛笔架的底部位置处固定连接有印章，所述展示台的底部位置处转动连接有宣纸卷，所述展示台的顶部位置处放置有纸张，所述纸张与所述宣纸卷相连接，还包括送纸组件，所述送纸组件用于将所述纸张输送至所述展示台上，所述送纸组件包括固定连接在所述展示台一侧的一对步进电机，每个所述步进电机的输出端均固定连接有主动轴，所述展示台顶部的两侧均固定连接有固定轴，每个所述固定轴上均套设有多个从动轮，所述纸张设置在所述从动轮和所述主动轴的中间位置处，还包括裁纸组件，所述裁纸组件用于对书写好的所述纸张进行剪裁，还包括加热组件，所述加热组件用于加速所述纸张的烘干。

优选地，所述工业机器人为安川GP从动轮六轴机器人，支持TCP/IP协议，具体的采用UDP方式。

优选地，所述纸张的材质为半生熟双层夹宣纸。

优选地，所述毛笔架上放置有两只尺寸不同的毛笔。

优选地，所述裁纸组件包括固定连接在所述展示台顶部一侧的下裁纸刀，所述下裁纸刀的一端设置有电动推杆，所述电动推杆的输出端固定连接有上裁纸刀，所述下裁纸刀上设置有光电传感器，所述光电传感器与所述电动推杆电性连接，所述展示台上开设有导向槽，所述导向槽的一侧固定连接有导向板，所述展示台的一侧固定连接有输纸台，所述导向板的底部位于所述输纸台的顶部。

优选地，所述导向槽设置在所述下裁纸刀的一侧。

优选地，所述加热组件包括固定连接所述展示台台面底部位置处的导热板，所述导热板的底部固定连接有多个固定块，多个所述固定块的中间位置处卡接有同一加热块。

优选地，所述固定块包括一对弧形板，所述固定块的材质为铝金属材质。

优选地，所述加热块呈弯曲的管道形状。

优选地，所述导热板的材质为铝金属材质。

本实用新型与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

上述方案中，通过设置的送纸组件，启动时，可启动步进电机，带动主动轴转动，纸张与主动轴接触摩擦产生驱动力，带动纸张前进至展示台顶部合适的位置，从动轮的设置有益于纸张的输送，观众可触摸电子显示屏，电子显示屏搭载人机互动系统与付费系统，观众可以选择固定书法内容或输入关键字，若观众选择固定书法内容，工业机器人则书写预先示教的书法大师的艺术大字，若观众选择输入关键字，系统根据观众输入的文字创作一首七言绝句，再由工业机器人调用毛笔字库系统现场书写宣纸作品一幅，最后加盖“机器人印”印章，书写的同时由机器人语音向观众介绍人工智能的创作才能以及机器人高超的书法技艺，写好后，启动步进电机，继续带动纸张前进到裁纸组件上，裁纸组件可对纸张进行裁剪，在书写的同时，可控制加热组件对纸张进行加热烘干，采用AI智能作诗与工业机器人相结合的形式，打造了可现场作诗并进行毛笔书法的智能工业机器人展示装置，通过调用自建的常用基础字库，满足即兴创作诗句可现场由机器人毛笔书法的需求，使观众近距离体验到机器人的精准控制，又深刻感受到人工智能在创作方面的才能，提高了观众互动参与度，且能够自动储纸，上纸，裁纸与出纸，无需人为放纸，减少了工作人员的工作量，本装置同时可书写不同的书法内容，提升了书写的趣味性和创造性。

通过设置的裁纸组件，在使用时，工业机器人书写好内容后，启动步进电机，带动纸张前进至下裁纸刀上的光电感应器感应到纸张上的定位色块后，驱动电动推杆启动，带动上裁纸刀下降对纸张进行裁剪，裁剪后的纸张沿着导向板掉落至输纸台上，输纸台对纸张进行输送，使得纸张输送至观众的位置处，便于观众拿取，达到对书写好的纸张自动剪裁并输送至观众位置处的效果，减少了展厅运行人员的工作量，整个过程更加自动化智能化，提升了观众的参与度。

通过设置的加热组件，在书写时，控制系统可控制加热块通电加热，热量从导热板传输至展示台的台面上，对纸张进行加热，提升了纸张的烘干效率，在安装加热块时，可将固定块向两侧掰开，将加热块放进固定块的中间位置处，向中间捏合固定块实现对加热块的固定，达到方便安装拆卸检修加热块的效果。

附图说明

并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本公开的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本公开。

图1为智能毛笔书法机器人展示装置第一视角立体结构示意图；

图2为智能毛笔书法机器人展示装置第二视角立体结构示意图；

图3为智能毛笔书法机器人展示装置第三视角立体结构示意图；

图4为图3中A处放大结构示意图；

图5为智能毛笔书法机器人展示装置电气控制示意图。

[附图标记]

1、工业机器人；2、展示台；3、毛笔架；4、砚台；5、印章；6、宣纸卷；7、纸张；8、送纸组件；9、步进电机；10、主动轴；11、固定轴；12、从动轮；13、裁纸组件；14、下裁纸刀；15、电动推杆；16、上裁纸刀；17、导向板；18、加热组件；19、导热板；20、加热块；21、固定块；22、输纸台。

如图所示，为了能明确实现本实用新型的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本实用新型限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种智能毛笔书法机器人展示装置进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本实用新型进行具体的限定。

需要指出的是，在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合其它实施例实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。

通常，可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分取决于上下文，本文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素，而是可以替代地，至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其他因素。

可以理解的是，本公开中的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在……上”不仅表示“直接在”某物“上”而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义，并且“在……之上”或“在……上方”不仅表示“在”某物“之上”或“上方”的含义，而且还可以包括其“在”某物“之上”或“上方”且其间没有居间特征或层的含义。

此外，诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相关术语在本文中为了描述方便可以用于描述一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系，如在附图中示出的。空间相关术语旨在涵盖除了在附图所描绘的取向之外的在设备使用或操作中的不同取向。设备可以以另外的方式被定向，并且本文中使用的空间相关描述词可以类似地被相应解释。

如图1-5所示的，本实用新型的实施例提供一种智能毛笔书法机器人展示装置，包括工业机器人1和展示台2，工业机器人1为现有技术，具体为安川GP从动轮12六轴机器人，支持TCP/IP协议，具体的采用UDP方式，展示台2的一侧设置有电子显示屏，使用者可根据屏幕显示操作，展示台2顶部的一侧固定连接有毛笔架3，毛笔架3的底部位置处固定连接有砚台4，毛笔架3的底部位置处固定连接有印章5，展示台2的底部位置处转动连接有宣纸卷6，展示台2的顶部位置处放置有纸张7，纸张7与宣纸卷6相连接，还包括送纸组件8，送纸组件8用于将纸张7输送至展示台2上，送纸组件8包括固定连接在展示台2一侧的一对步进电机9，每个步进电机9的输出端均固定连接有主动轴10，展示台2顶部的两侧均固定连接有固定轴11，每个固定轴11上均套设有多个从动轮12，纸张7设置在从动轮12和主动轴10的中间位置处，还包括裁纸组件13，裁纸组件13用于对书写好的纸张7进行剪裁，还包括加热组件18，加热组件18用于加速纸张7的烘干。

工业机器人1采用标准协议发送点位的通讯方式，将大、小毛笔的位置，印章5的位置都做成点位信息，将毛笔字的每一个笔画拆分成几至几十个点，工业机器人1控制器实现点到点的运动过程，以实现书法过程的流畅与毛笔书法的运笔效果，书法点位数据的来源有两个方面：一是在“艺术书法”模式中，所展现的书法大家风范的毛笔字，将书法家的作品进行点位标定，通过控制器的示教盒标定位置，使机器人书法达到逼真的临摹效果；另一种在“智能作诗”与“诗词名句”模式中，书法来源于自定义的毛笔书法字库。

通过设置的送纸组件8，启动时，可启动步进电机9，带动主动轴10转动，纸张7与主动轴10接触摩擦产生驱动力，带动纸张7前进至展示台2顶部合适的位置，从动轮12的设置有益于纸张7的输送，观众可触摸电子显示屏，电子显示屏搭载人机互动系统与付费系统，观众可以选择固定书法内容或输入关键字，若观众选择固定书法内容，工业机器人1则书写预先示教的书法大师的艺术大字，若观众选择输入关键字，系统根据观众输入的文字创作一首七言绝句，再由工业机器人1调用毛笔字库系统现场书写宣纸作品一幅，最后加盖“机器人印”印章5，书写的同时由机器人语音向观众介绍人工智能的创作才能以及机器人高超的书法技艺，写好后，启动步进电机9，继续带动纸张7前进到裁纸组件13上，裁纸组件13可对纸张7进行裁剪，在书写的同时，可控制加热组件18对纸张7进行加热烘干，采用AI智能作诗与工业机器人1相结合的形式，打造了可现场作诗并进行毛笔书法的智能工业机器人1展示装置，通过调用自建的常用基础字库，满足即兴创作诗句可现场由机器人毛笔书法的需求，使观众近距离体验到机器人的精准控制，又深刻感受到人工智能在创作方面的才能，提高了观众互动参与度，且能够自动储纸，上纸，裁纸与出纸，无需人为放纸，减少了工作人员的工作量，本装置同时可书写不同的书法内容，提升了书写的趣味性和创造性。

在本实施例中，如图1-2所示，纸张7的材质为半生熟双层夹宣纸，宣纸的长宽尺寸为700mm*350mm，宣纸上预先印刷有“梅、兰、竹、菊”四种主题背景，“梅、兰、竹、菊”号称花中四君子，是咏物诗文和艺人字画中常见的题材；同时，设计了融合梅花元素的古典精美包装盒，激发观众对机器人的好奇心，人工智能创作结合传统文化主题背景，科技与艺术相碰撞，使作品具有科技性、艺术性与纪念价值。

在本实施例中，如图1所示，毛笔架3上放置有两只尺寸不同的毛笔，以满足不同的书写要求。

作为本实施例中的一种实施方式，如图1-5所示，裁纸组件13包括固定连接在展示台2顶部一侧的下裁纸刀14，下裁纸刀14的一端设置有电动推杆15，电动推杆15的输出端固定连接有上裁纸刀16，下裁纸刀14上设置有光电传感器，光电传感器与电动推杆15电性连接，展示台2上开设有导向槽，导向槽的一侧固定连接有导向板17，展示台2的一侧固定连接有输纸台22，输纸台22为现有技术，包括输送带、电机等，写好的纸张7掉落至输纸台22上，输纸台22将纸张7输送至观众的位置处，导向板17的底部位于输纸台22的顶部。

通过设置的裁纸组件13，在使用时，工业机器人1书写好内容后，启动步进电机9，带动纸张7前进至下裁纸刀14上的光电感应器感应到纸张7上的定位色块后，驱动电动推杆15启动，带动上裁纸刀16下降对纸张7进行裁剪，裁剪后的纸张7沿着导向板17掉落至输纸台22上，输纸台22对纸张7进行输送，使得纸张7输送至观众的位置处，便于观众拿取，达到对书写好的纸张7自动剪裁并输送至观众位置处的效果，减少了展厅运行人员的工作量，整个过程更加自动化智能化，提升了观众的参与度。

在本实施例中，如图1所示，导向槽设置在下裁纸刀14的一侧，便于裁剪后的纸张7掉落至输纸台22上。

作为本实施例中的一种实施方式，如图1-5所示，加热组件18包括固定连接展示台2台面底部位置处的导热板19，导热板19的底部固定连接有多个固定块21，多个固定块21的中间位置处卡接有同一加热块20。

通过设置的加热组件18，在书写时，控制系统可控制加热块20通电加热，热量从导热板19传输至展示台2的台面上，对纸张7进行加热，提升了纸张7的烘干效率，在安装加热块20时，可将固定块21向两侧掰开，将加热块20放进固定块21的中间位置处，向中间捏合固定块21实现对加热块20的固定，达到方便安装拆卸检修加热块20的效果。

在本实施例中，如图3-4所示，固定块21包括一对弧形板，固定块21的材质为铝金属材质，采用铝金属材质能够提升固定块21的可塑性，便于将固定块21掰开或捏合，加热块20呈弯曲的管道形状，使得加热块20能够对导热板19更均匀的加热，导热板19的材质为铝金属材质，使用铝金属材质增加了导热板19的导热性。

本实用新型提供的技术方案，通过设置的送纸组件，启动时，可启动步进电机，带动主动轴转动，纸张与主动轴接触摩擦产生驱动力，带动纸张前进至展示台顶部合适的位置，从动轮的设置有益于纸张的输送，观众可触摸电子显示屏，电子显示屏搭载人机互动系统与付费系统，观众可以选择固定书法内容或输入关键字，若观众选择固定书法内容，工业机器人则书写预先示教的书法大师的艺术大字，若观众选择输入关键字，系统根据观众输入的文字创作一首七言绝句，再由工业机器人调用毛笔字库系统现场书写宣纸作品一幅，最后加盖“机器人印”印章，书写的同时由机器人语音向观众介绍人工智能的创作才能以及机器人高超的书法技艺，写好后，启动步进电机，继续带动纸张前进到裁纸组件上，裁纸组件可对纸张进行裁剪，在书写的同时，可控制加热组件对纸张进行加热烘干，采用AI智能作诗与工业机器人相结合的形式，打造了可现场作诗并进行毛笔书法的智能工业机器人展示装置，通过调用自建的常用基础字库，满足即兴创作诗句可现场由机器人毛笔书法的需求，使观众近距离体验到机器人的精准控制，又深刻感受到人工智能在创作方面的才能，提高了观众互动参与度，且能够自动储纸，上纸，裁纸与出纸，无需人为放纸，减少了工作人员的工作量，本装置同时可书写不同的书法内容，提升了书写的趣味性和创造性。

通过设置的裁纸组件，在使用时，工业机器人书写好内容后，启动步进电机，带动纸张前进至下裁纸刀上的光电感应器感应到纸张上的定位色块后，驱动电动推杆启动，带动上裁纸刀下降对纸张进行裁剪，裁剪后的纸张沿着导向板掉落至输纸台上，输纸台对纸张进行输送，使得纸张输送至观众的位置处，便于观众拿取，达到对书写好的纸张自动剪裁并输送至观众位置处的效果，减少了展厅运行人员的工作量，整个过程更加自动化智能化，提升了观众的参与度。

通过设置的加热组件，在书写时，控制系统可控制加热块通电加热，热量从导热板传输至展示台的台面上，对纸张进行加热，提升了纸张的烘干效率，在安装加热块时，可将固定块向两侧掰开，将加热块放进固定块的中间位置处，向中间捏合固定块实现对加热块的固定，达到方便安装拆卸检修加热块的效果。

本实用新型涵盖任何在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。另外，为了避免对本实用新型的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能毛笔书法机器人展示装置，包括工业机器人和展示台，其特征在于：所述展示台顶部的一侧固定连接有毛笔架，所述毛笔架的底部位置处固定连接有砚台，所述毛笔架的底部位置处固定连接有印章，所述展示台的底部位置处转动连接有宣纸卷，所述展示台的顶部位置处放置有纸张，所述纸张与所述宣纸卷相连接；

还包括送纸组件，所述送纸组件用于将所述纸张输送至所述展示台上，所述送纸组件包括固定连接在所述展示台一侧的一对步进电机，每个所述步进电机的输出端均固定连接有主动轴，所述展示台顶部的两侧均固定连接有固定轴，每个所述固定轴上均套设有多个从动轮，所述纸张设置在所述从动轮和所述主动轴的中间位置处；

还包括裁纸组件，所述裁纸组件用于对书写好的所述纸张进行剪裁；

还包括加热组件，所述加热组件用于加速所述纸张的烘干。

2.根据权利要求1所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述工业机器人为安川GP12六轴机器人，支持TCP/IP协议，具体的采用UDP方式。

3.根据权利要求1所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述纸张的材质为半生熟双层夹宣纸。

4.根据权利要求1所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述毛笔架上放置有两只尺寸不同的毛笔。

5.根据权利要求1所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述裁纸组件包括固定连接在所述展示台顶部一侧的下裁纸刀，所述下裁纸刀的一端设置有电动推杆，所述电动推杆的输出端固定连接有上裁纸刀，所述下裁纸刀上设置有光电传感器，所述光电传感器与所述电动推杆电性连接，所述展示台上开设有导向槽，所述导向槽的一侧固定连接有导向板，所述展示台的一侧固定连接有输纸台，所述导向板的底部位于所述输纸台的顶部。

6.根据权利要求5所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述导向槽设置在所述下裁纸刀的一侧。

7.根据权利要求1所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述加热组件包括固定连接所述展示台台面底部位置处的导热板，所述导热板的底部固定连接有多个固定块，多个所述固定块的中间位置处卡接有同一加热块。

8.根据权利要求7所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述固定块包括一对弧形板，所述固定块的材质为铝金属材质。

9.根据权利要求7所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述加热块呈弯曲的管道形状。

10.根据权利要求7所述的智能毛笔书法机器人展示装置，其特征在于，所述导热板的材质为铝金属材质。