CN220984031U - 一种汉字书写训练装置 - Google Patents

Abstract

一种汉字书写训练装置，包括：书写桌，桌面上铺设有金属垫板或金属膜层，桌面一侧设置有操作显示面板；书写笔，笔管内设置有电路板和电池，电路板上设置有：无线发送模块；距离传感器，与电池和无线发送模块连接，检测笔斗与纸面之间的距离并生成书写距离信息传送至无线发送模块；及惯性传感器，与电池和无线发送模块连接，与金属垫板或金属膜层配合，检测书写过程中笔头的运行轨迹并生成书写笔迹和运笔速度信息发送至无线发送模块；控制器，与无线发送模块连接，并接收书写距离、书写笔迹和运笔速度信息，控制器内存储有标准书写数据库，控制器对比书写距离、书写笔迹和运笔速度信息与标准书写数据库内的对应数据信息，并输出报错或纠错信息。

Description

一种汉字书写训练装置

技术领域

本实用新型涉及一种汉字书写训练装置，特别是一种可针对不同书写风格的笔画轨迹、衔接关系及运笔平动、提按、快慢等信息进行即时反馈和提示的汉字书写训练装置。

背景技术

传统的书法教学都是依靠老师面授，及学生的反复模仿从事书写训练。由于书法有其内在的规律和要求，需要规范的学习和严格的训练，而老师数量有限，很难实现小班教学及一对一辅导训练，明显无法满足越来越多的书法求学者的要求，同时，学生在模仿从事书写训练时也很难在短时间内领悟并掌握正确的运笔书写方法。而现有技术的书法训练系统及书法教学或者从事书写训练系统，没有深入考察、全面梳理和充分利用书法用笔的核心要素，即使有借助电子设备对书写错误进行反馈，也仅仅是将书写笔画与模板对比后将不符的部分作为书写错误予以提示，并没有书写过程针对不同书写风格的具体笔画轨迹、之间的衔接关系及运笔的提按、快慢等的反馈和提示，使得学习者投入大量的时间和精力，仍然无法掌握书法的内在规律，更无法在多个书写风格中自由学习和切换。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种汉字书写训练装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种汉字书写训练装置，其中，包括：

书写桌，包括桌腿、桌面和侧板，所述侧板对称设置，且所述侧板的两端分别与对应的所述桌腿连接，所述桌面支撑安装在所述桌腿和/或侧板上，所述桌面上铺设有金属垫板或金属膜层，所述桌面的一侧设置有操作显示面板，所述操作显示面板与所述桌面之间具有一夹角；

书写笔，包括笔管、笔斗、笔头、电路板和电池，所述笔斗安装在所述笔管的底端，所述笔头安装在所述笔斗上，所述电路板和电池设置在所述笔管内，所述电路板上设置有：无线发送模块；距离传感器，分别与所述电池和无线发送模块连接，检测所述笔斗与纸面之间的距离并生成书写距离信息传送至所述无线发送模块；以及惯性传感器，分别与所述电池和无线发送模块连接，与所述金属垫板或金属膜层配合，检测书写过程中所述笔头的运行轨迹并生成书写笔迹信息和运笔速度信息发送至所述无线发送模块；以及

控制器，与所述无线发送模块连接，并接收所述无线发送模块传送的所述书写距离信息、书写笔迹信息和运笔速度信息，所述控制器内存储有标准书写数据库，所述控制器对比所述书写距离信息、书写笔迹信息和运笔速度信息与所述标准书写数据库内的对应数据信息，并输出报错或纠错信息。

上述的汉字书写训练装置，其中，所述电路板上还设置有：

倾角传感器，分别与所述电池和无线发送模块连接，检测所述笔管的倾斜角度并生成倾斜角度信息发送至所述无线发送模块，所述无线发送模块将所述倾斜角度信息发送至所述控制器，所述控制器对比所述倾斜角度信息与所述标准书写数据库内的对应数据信息，并输出报错或纠错信息。

上述的汉字书写训练装置，其中，所述笔管的内壁上设置有用于所述电路板安装的插接槽；所述笔管顶端还设置有笔筒压帽，所述笔筒压帽上设置有开关，所述开关与所述电池连接；所述笔管上部靠近所述笔筒压帽处还设置有指示灯，所述指示灯与所述控制器连接。

上述的汉字书写训练装置，其中，所述控制器安装在所述操作显示面板上，或所述控制器为遥控器。

上述的汉字书写训练装置，其中，所述操作显示面板上设置有分别与所述控制器连接的第一显示屏、第二显示屏、警示灯和控制键。

上述的汉字书写训练装置，其中，所述控制器包括数据存储模块、无线接收模块和控制模块，所述控制模块分别与所述数据存储模块和无线接收模块连接，所述无线发送模块与所述无线接收模块连接，所述第一显示屏、第二显示屏、警示灯和控制键与所述控制模块连接，所述标准书写数据库存储在所述数据存储模块内。

上述的汉字书写训练装置，其中，所述标准书写数据库内存储有历代书法家的书写数据，所述书写数据包括汉字笔画笔顺轨迹、笔画之间的衔接轨迹、运笔过程中的平动、提按及快慢数据信息。

上述的汉字书写训练装置，其中，还包括书写镇纸，所述书写镇纸包括：

固定支架，安装在所述侧板上，并位于所述桌面与所述操作显示面板相对的一侧，所述固定支架内设置有电磁铁；

压板，两端分别通过第一弹性连接件与所述固定支架连接，所述压板的两端分别安装有磁铁；

步进电机，安装在所述侧板或固定支架上，并与所述控制器连接；

丝杠，安装在所述侧板上，并与所述步进电机连接，所述丝杠的轴线平行于所述桌面；

移动支架，与所述丝杠连接，并沿所述丝杠的轴线移动，所述移动支架内设置有电磁铁；以及

压辊，两端分别通过第二弹性连接件与所述移动支架连接，所述压辊的两端分别安装有磁铁，所述压辊与所述压板平行设置。

上述的汉字书写训练装置，其中，所述书写镇纸还包括摄像头，所述摄像头安装在所述移动支架上，并对应于所述压辊设置，所述摄像头与所述控制器连接。

上述的汉字书写训练装置，其中，所述第一弹性连接件和第二弹性连接件均为弹簧。

本实用新型的有益功效在于：

本实用新型可以在汉字书写者从事书写训练过程中，针对不同书写风格的具体笔画笔顺轨迹、之间的衔接关系及运笔的平动、提按和快慢等提供实时反馈和提示，使得学习者能快速掌握书法的内在规律，并能自如在多个书写风格中自由学习和切换。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的书写桌结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的书写笔结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的笔管剖视图；

图4为本实用新型一实施例的电路板结构示意图；

图5为本实用新型一实施例的笔管截面图；

图6为本实用新型另一实施例的书写桌结构示意图。

其中，附图标记

1书写桌

11桌面

12桌腿

13侧板

2书写笔

21笔管

211插接槽

22笔斗

23笔头

24笔筒压帽

25开关

26指示灯

27电路板

271无线发送模块

272倾角传感器

273电池

274惯性传感器

275距离传感器

3书写镇纸

31步进电机

32丝杠

321支座

33压板

34压辊

35摄像头

36固定支架

37移动支架

38第一弹性连接件

39第二弹性连接件

4控制器

5操作显示面板

51第一显示屏

52第二显示屏

53控制键

54警示灯

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1及图2，图1为本实用新型一实施例的书写桌1结构示意图，图2为本实用新型一实施例的书写笔2结构示意图。本实用新型的汉字书写训练装置，包括：书写桌1，包括桌腿12、桌面11和侧板13，所述侧板13对称设置，且所述侧板13的两端分别与对应的所述桌腿12连接，所述桌面11支撑安装在所述桌腿12和/或侧板13上，所述桌面11上铺设有金属垫板或金属膜层，所述桌面11的一侧设置有操作显示面板5，所述操作显示面板5与所述桌面11之间具有一夹角；所述操作显示面板5上设置有分别与所述控制器4连接的第一显示屏51、第二显示屏52、警示灯54和控制键53；书写笔2，包括笔管21、笔斗22、笔头23、电路板27和电池273，所述笔斗22安装在所述笔管21的底端，所述笔头23安装在所述笔斗22上，所述电路板27和电池273设置在所述笔管21内，所述电路板27上设置有：无线发送模块271，用于将各个传感器的检测信号无线传送给控制器48，控制器48收到这些检测信号后，与存储在数据存储模块里面的标准书写数据库的数据进行对比，以确定书写训练过程中，笔画笔顺轨迹、笔画之间的衔接关系及运笔的平动、提按、快慢等是否符合规范，并即时提供反馈信息，如发现书写错误时指示灯266闪烁，或将比对结果、书写训练完成的字体及纠错信息等直接在显示屏上显示出来；距离传感器275，分别与所述电池273和无线发送模块271连接，检测所述笔头23与纸面之间的距离并生成书写距离信息传送至所述无线发送模块271，该书写距离信息用于判断书写过程中书写者运笔动作中如提笔、入笔、按笔、运笔是否符合规范；以及惯性传感器274，分别与所述电池273和无线发送模块271连接，与所述金属垫板或金属膜层配合，利用电涡流效应，通过运笔时的惯性加速度测出书写过程中笔头233的运笔速度、运笔轨迹及笔画衔接之间的轨迹，并生成书写笔迹信息和运笔速度信息发送至所述无线发送模块271，该书写笔迹信息用于判断练习者书写时的笔画顺序和轨迹、以及笔画之间衔接的轨迹信息是否与标准书写数据库中存储的书写数据一致，该运笔速度信息用于判断练习者书写时的运笔快慢是否与标准书写数据库中存储的书写数据一致；控制器4可安装在所述操作显示面板5上，或所述控制器4可为遥控器，所述控制器4与所述无线发送模块271连接，并接收所述无线发送模块271传送的所述书写距离信息和书写笔迹信息，所述控制器4内存储有标准书写数据库，所述控制器4对比所述书写距离信息及书写笔迹信息与所述标准书写数据库内的对应数据信息，并输出报错或纠错信息。

参见图3-图5，图3为本实用新型一实施例的笔管21剖视图，图4为本实用新型一实施例的电路板27结构示意图，图5为本实用新型一实施例的笔管21截面图。本实施例中，所述电路板27上还设置有：倾角传感器272，分别与所述电池273和无线发送模块271连接，检测所述笔管21的倾斜角度并生成倾斜角度信息发送至所述无线发送模块271，所述无线发送模块271将所述倾斜角度信息发送至所述控制器4，所述控制器4对比所述倾斜角度信息与所述标准书写数据库内的对应数据信息，并输出报错或纠错信息。即用于检测和纠正书写时的执笔姿势，使之保持在设定的范围之内。其中，所述笔管21的内壁上设置有用于所述电路板27安装的插接槽211；所述笔管21顶端还设置有笔筒压帽24，所述笔筒压帽24上设置有开关25，所述开关25与所述电池273连接；所述笔管21上部靠近所述笔筒压帽24处还设置有指示灯26，所述指示灯26与所述控制器4连接，所述报错或纠错信息通过所述指示灯26显示。

其中，所述控制器4包括数据存储模块、无线接收模块和控制模块，所述控制模块分别与所述数据存储模块和无线接收模块连接，所述无线发送模块271与所述无线接收模块连接，所述第一显示屏51、第二显示屏52、警示灯54和控制键53与所述控制模块连接，所述标准书写数据库存储在所述数据存储模块内，第一显示屏51可用于显示标准书写数据库内的标准书写字体，第二显示屏52可用于显示各个传感器检测到的书写者书写训练的字体与标准书写字体比较后的报错或纠错信息。其中，所述标准书写数据库内存储有历代书法家的书写数据，所述书写数据包括汉字笔画笔顺轨迹、笔画之间的衔接轨迹、运笔过程中的平动、提按及快慢数据信息。

参见图6，图6为本实用新型一实施例安装书写镇纸3的结构示意图。本实施例中，还包括书写镇纸3，所述书写镇纸3包括：固定支架36，分别安装在两侧的所述侧板13上，并对称位于所述桌面11与所述操作显示面板5相对的一侧，所述固定支架36内设置有电磁铁；压板33，两端分别通过第一弹性连接件39与所述固定支架36连接，以使该压板33与桌面11之间保持一定距离，所述压板33的两端分别安装有磁铁，在固定支架36内的电磁铁得电时，与该压板33两端的磁铁吸合，使该压板33压住桌面11上的纸张，所述压板33优选为矩形长条板，以能稳定均匀地压合整个长度范围内的纸张，使纸张平整服帖；步进电机31，安装在所述侧板13或固定支架36上，并与所述控制器4连接；丝杠32，一端通过支座321安装在所述侧板13上，另一端穿过固定支架36与所述步进电机31连接，所述丝杠32的轴线平行于所述桌面11，该丝杠32在步进电机31的带动下转动，带动移动支架37沿丝杠32的轴线也即沿侧板13相对于桌面11移动；移动支架37，与所述丝杠32连接，并沿所述丝杠32的轴线移动，所述移动支架37内设置有电磁铁；以及压辊34，两端分别通过第二弹性连接件与所述移动支架37连接，以使该压辊34与桌面11之间保持一定距离，所述压辊34的两端分别安装有磁铁，所述压辊34与所述压板33平行设置，在移动支架37内的电磁铁得电时，与该压辊34两端的磁铁吸合，使该压辊34压住桌面11上的纸张，所述压辊34优选为圆柱长条辊，以能稳定均匀地压合整个长度范围内的纸张，且使该压辊34在移动过程中相对于纸张滚动，以减少对纸张的摩擦力，避免因移动过程中的摩擦力带动纸张移动，影响书写体验。所述第一弹性连接件39和第二弹性连接件均优选为弹簧。

其中，所述书写镇纸3还可包括摄像头35，所述摄像头35安装在所述移动支架37上，并对应于所述压辊34设置，所述摄像头35与所述控制器4连接。当摄像头35检测到书写笔2靠近，或在视野范围内检测到有书写痕迹时，可发送信号给控制器4，控制器4收到信号后发送指令使步进电机31运行，以驱动丝杠32带动移动支架37移动，移动支架37带动压辊34移动适当距离后，移动支架37内的电磁铁通电与压辊34两端的磁铁吸合，使得压辊34压紧在纸面上，书写者可以继续书写训练。可以通过调节电磁铁的吸合力及第一弹性连接件39和第二弹性连接件的弹性，使其长度发生变化，也即通过施加在弹簧上的压力大小调节弹簧的长度，由此可以调节压板33与固定支架36及压辊34与移动支架37之间的距离，也即调节了压板33与桌面11及压辊34与桌面11之间的距离，从而使得压板33和压辊34针对纸面的压力可以根据需要得到调整。该书写镇纸3可以在书写过程中，特别是从事书写训练时，随着书写的进程自动调节书写镇纸3的位置和压力，书写时纸面一侧通过压板33压紧固定，纸面的另一侧通过压辊34压紧，随着书写的进行，当书写范围靠近压辊34时，移动支架37带动压辊34向右移动适当距离后，使压辊34在合适的位置重新压紧在纸面上，整个书写过程书写者不必考虑和调整书写镇纸3的位置，可以持续进行书写训练。因该压辊34在纸面上是滚动移动，故对纸面的影响极小，不会在移动过程中造成纸面的滑动，该书写镇纸3调整过程可自动完成，调整过程中不影响书写者的书写训练，有效提高了书写的效率和习字的体验。

使用时，控制器4先行调整书写镇纸3位置，然后打开书写笔2的开关25，指示灯26亮，各传感器开始工作，无线发送模块271将各个传感器的检测信号发送至控制器4，控制器4将书写者从事书写训练过程中各个传感器实时检测到的检测信号分别转换成相应的参数，并与标准书写数据库内的汉字书写轨迹参数进行对比，如握笔的倾斜角度、运笔的轨迹、各个笔画之间衔接的轨迹及运笔过程中平动、提按、快慢等，并实时输出比对结果，如当练习者运笔的相应参数超出容错范围时，可将比对结果以指示灯26或警示灯54闪烁的形式输出，提醒书写者注意纠错；也可以直接将标准书写模板和比对结果分别显示在第一显示屏51和第二显示屏52上，以供学习者纠错。

本实用新型的标准书写数据库中可以存储历代书法家不同风格的书写数据，书写者可以根据个人喜好选择欲学习的书法风格，在汉字书写者从事书写训练过程中，该汉字书写训练笔可针对不同书写风格的具体笔画轨迹、之间的衔接关系及运笔的平动、提按、快慢等提供实时反馈和提示，使得学习者能尽快养成正确书写习惯，快速掌握书法学习的内在规律，并能自如在多个书写风格中自由学习和切换。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种汉字书写训练装置，其特征在于，包括：

书写桌，包括桌腿和桌面，所述桌面支撑安装在所述桌腿上，所述桌面上铺设有金属垫板或金属膜层，所述桌面的一侧设置有操作显示面板，所述操作显示面板与所述桌面之间具有一夹角；

书写笔，包括笔管、笔斗、笔头、电路板和电池，所述笔斗安装在所述笔管的底端，所述笔头安装在所述笔斗上，所述电路板和电池设置在所述笔管内，所述电路板上设置有：无线发送模块；距离传感器，分别与所述电池和无线发送模块连接，检测所述笔斗与纸面之间的距离并生成书写距离信息传送至所述无线发送模块；以及惯性传感器，分别与所述电池和无线发送模块连接，与所述金属垫板或金属膜层配合，检测书写过程中所述笔头的运行轨迹并生成书写笔迹信息和运笔速度信息发送至所述无线发送模块；以及

控制器，与所述无线发送模块连接，并接收所述无线发送模块传送的所述书写距离信息、书写笔迹信息和运笔速度信息，所述控制器内存储有标准书写数据库，所述控制器对比所述书写距离信息、书写笔迹信息和运笔速度信息与所述标准书写数据库内的对应数据信息，并输出报错或纠错信息。

2.如权利要求1所述的汉字书写训练装置，其特征在于，所述电路板上还设置有：

倾角传感器，分别与所述电池和无线发送模块连接，检测所述笔管的倾斜角度并生成倾斜角度信息发送至所述无线发送模块，所述无线发送模块将所述倾斜角度信息发送至所述控制器，所述控制器对比所述倾斜角度信息与所述标准书写数据库内的对应数据信息，并输出报错或纠错信息。

3.如权利要求1或2所述的汉字书写训练装置，其特征在于，所述笔管的内壁上设置有用于所述电路板安装的插接槽；所述笔管顶端还设置有笔筒压帽，所述笔筒压帽上设置有开关，所述开关与所述电池连接；所述笔管上部靠近所述笔筒压帽处还设置有指示灯，所述指示灯与所述控制器连接。

4.如权利要求1或2所述的汉字书写训练装置，其特征在于，所述控制器安装在所述操作显示面板上，或所述控制器为遥控器。

5.如权利要求1或2所述的汉字书写训练装置，其特征在于，所述操作显示面板上设置有分别与所述控制器连接的第一显示屏、第二显示屏、警示灯和控制键。

6.如权利要求5所述的汉字书写训练装置，其特征在于，所述控制器包括数据存储模块、无线接收模块和控制模块，所述控制模块分别与所述数据存储模块和无线接收模块连接，所述无线发送模块与所述无线接收模块连接，所述第一显示屏、第二显示屏、警示灯和控制键与所述控制模块连接，所述标准书写数据库存储在所述数据存储模块内。

7.如权利要求6所述的汉字书写训练装置，其特征在于，所述标准书写数据库内存储有历代书法家的书写数据，所述书写数据包括汉字笔画笔顺轨迹、笔画之间的衔接轨迹、运笔过程中的平动、提按和快慢数据信息。

8.如权利要求1或2所述的汉字书写训练装置，其特征在于，还包括书写镇纸，所述书写桌还包括侧板，所述侧板对称设置，且所述侧板的两端分别与对应的所述桌腿连接，所述桌面支撑安装在所述桌腿和/或侧板上，所述书写镇纸包括：

固定支架，安装在所述侧板上，并位于所述桌面与所述操作显示面板相对的一侧，所述固定支架内设置有电磁铁；

压板，两端分别通过第一弹性连接件与所述固定支架连接，所述压板的两端分别安装有磁铁；

步进电机，安装在所述侧板或固定支架上，并与所述控制器连接；

丝杠，安装在所述侧板上，并与所述步进电机连接，所述丝杠的轴线平行于所述桌面；

移动支架，与所述丝杠连接，并沿所述丝杠的轴线移动，所述移动支架内设置有电磁铁；以及

压辊，两端分别通过第二弹性连接件与所述移动支架连接，所述压辊的两端分别安装有磁铁，所述压辊与所述压板平行设置。

9.如权利要求8所述的汉字书写训练装置，其特征在于，所述书写镇纸还包括摄像头，所述摄像头安装在所述移动支架上，并对应于所述压辊设置，所述摄像头与所述控制器连接。

10.如权利要求8所述的汉字书写训练装置，其特征在于，所述第一弹性连接件和第二弹性连接件均为弹簧。