本實用新型涉及智能機器人設備領域，特別是涉及一種高精度智能寫字機器人。

背景技術：

在生活中經常會遇到一些需要重復書寫的場合，如書寫邀請函、請貼，或者明星簽名等，此時打印或復印一般都無法操作，通過手寫又費時費力，因此需要一個能自動寫字的裝置來代替人的書寫。中國專利局于2015年7月1日公開的申請號為“201510158378.9”的一種寫字機及其書寫方法，寫字機包括機架及殼體；殼體上設有輸入接口，殼體底部設有書寫窗；機架上設有書寫機構、位移機構和行走機構；書寫機構為安裝有書寫筆，并控制書寫筆完成抬筆落筆狀態切換的書寫機構；位移機構為控制書寫機構形成書寫軌跡的位移機構；行走機構為控制寫字機整機行走以切換待書寫區域的行走機構。這種裝置只能通過凸輪控制書寫筆進行打點式書寫，無法完全模擬人的書寫，另外由于凸輪是硬性抵壓，沒寫幾個字，書寫筆的筆頭就會壞掉。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于針對上述現有技術的缺陷和不足，為人們提供一種構緊湊、性能可靠、動作靈敏、運動位移精度高、壽命長的寫字機器人，來代替人進行書寫或畫畫。

為實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：該高精度智能寫字機器人，它包括設置有書寫區域的基座，在基座上設置有控制模塊和Y軸運動系統，在Y軸運動系統上設置有能沿Y軸移動的滑塊，所述的滑塊上安裝有X軸運動系統，在X軸運動系統上設置有能沿X軸移動的直線滑塊，所述的直線滑塊上安裝有書寫模塊，Y軸運動系統和X軸運動系統能帶動書寫模塊在書寫區域內移動；所述的書寫模塊包括與直線滑塊固定的連接板，所述的連接板上安裝有提落筆裝置，在提落筆裝置的前端設置有夾持了筆桿的持筆架，提落筆裝置能帶動持筆架下移或上升，從而完成落筆或提筆操作，在落筆后驅動Y軸運動系統和X軸運動系統就能書寫出連貫的線條或筆畫。

所述的提落筆裝置包括安裝在連接板上的托架，在托架前側設置有能上下移動的滑架，所述的持筆架安裝在滑架前端，所述的托架上安裝有帶銜鐵的電磁鐵組件，所述的滑架與銜鐵固定，電磁鐵組件通電能帶動滑架和持筆架下移；在托架與滑架之間支承有復位彈簧，該復位彈簧對滑架施加向上的推力。

所述的滑架上固定安裝有至少一根滑軸，該滑軸活動穿插于托架上，所述的復位彈簧套裝在滑軸上。

所述的提落筆裝置包括安裝在連接板上的托架，在托架前側設置有能上下移動的滑架，所述的持筆架安裝在滑架前端，所述的托架上設置有豎直的氣缸，所述的滑架與氣缸的活塞桿固定，氣缸工作時，活塞桿能帶動滑架和持筆架下移或上移。

所述的持筆架后側設置有置筆槽，在持筆架的前端設置有能將筆桿推向置筆槽并固定的螺絲。

所述的滑架上開設有一個固定孔以及一個以固定孔為圓心的弧形槽，持筆架通過螺栓穿插于固定孔及弧形槽固定，使持筆架上的筆桿能固定在45度至90度之間的任意角度。

所述提落筆裝置的側邊設置有風扇，該風扇通過支架與連接板固定。

所述的Y軸運動系統包括設置在基座兩側的光軸，所述的滑塊分別安裝在兩側光軸上，在基座的后側設置有帶驅動輪的電機，在基座的前側設置有從動輪，驅動輪和從動輪之間設置有同步帶，所述的滑塊與同步帶的一邊固定。

所述的X軸運動系統包括兩端分別與滑塊固定的托板，在托板上設置有直線光軸，所述的直線滑塊安裝在直線光軸上，在托板的一端安裝有帶直線驅動輪的直線電機，在托板的另一端安裝有直線從動輪，在直線驅動輪和直線從動輪之間設置有直線同步帶，所述的直線滑塊與直線同步帶的一邊固定。

所述的控制模塊包括安裝在基座內的主控電路板，在基座的后側安裝有與主控電路板相連的無線接收裝置。

本實用新型可以模擬人的寫字或畫畫，通過手機、電腦等終端能直接控制，驅動Y軸運動系統、X軸運動系統以及書寫模塊。先在手機或電腦上安裝相關程序，在程序中插入需要畫的圖案或需要寫的字，如果是手寫字也可以掃描后以圖片形式插入。點擊啟動按鈕，主控電路板就能控制電機、直線電機、電磁鐵組件、氣缸4-13等，自動用筆繪圖或書寫，具有結構緊湊、性能可靠、動作靈敏、運動位移精度高、壽命長等優點，適用于重復性較高的工作場合，特別是書寫一些邀請函、請貼等，來代替人的書寫。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型基座的結構示意圖。

圖3為本實用新型Y軸運動系統的結構示意圖。

圖4為本實用新型X軸運動系統的結構示意圖。

圖5為本實用新型書寫模塊的結構示意圖。

圖6為本實用新型書寫模塊另一實施例的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型為一種高精度智能寫字機器人，它包括設置有書寫區域1-9的基座1，在基座1上設置有控制模塊5和Y軸運動系統2，在Y軸運動系統2上設置有能沿Y軸移動的滑塊2-4，所述的滑塊2-4上安裝有X軸運動系統3，在X軸運動系統3上設置有能沿X軸移動的直線滑塊3-11，所述的直線滑塊3-11上安裝有書寫模塊4。Y軸運動系統2和X軸運動系統3能帶動書寫模塊4在書寫區域1-9內任意移動。所述的書寫模塊4包括與直線滑塊3-11固定的連接板4-1，所述的連接板4-1上安裝有提落筆裝置，在提落筆裝置的前端設置有夾持了筆桿4-11的持筆架4-10，提落筆裝置能帶動持筆架4-10下移或上升，從而完成落筆或提筆操作，在落筆后驅動Y軸運動系統2和X軸運動系統3就能書寫出連貫的線條或筆畫。畫完一條線或寫完一筆后，提落筆裝置帶動持筆架4-10上升，完成提筆操作，然后再將驅動Y軸運動系統2和X軸運動系統3將筆桿4-11移動到下一條線或下一筆的起點后落筆，重復運動即可模擬人的寫字或畫畫，具有性能可靠、動作靈敏、壽命長等優點。

如圖2所示，所述基座1包括蓋板1-1，左側板1-2，右側板1-3，前側板1-4，后側板1-5，底板1-6，轉角件1-7，支撐件1-8等組成；所述左側板1-2兩端與轉角件1-7連接；所述右側板1-3兩端與轉角件1-7連接；所述前側板1-4兩端與轉角件1-7連接；所述后側板1-5兩端與轉角件1-7連接；以上所述四個側板和轉角件1-7形成的圍板與底板1-6用支撐件1-8連接；所述蓋板1-1與圍板用支撐件1-8連接。以上所述連接方式可以是螺絲或鉚接或焊接等固定形式。所述的蓋板1-1和底板1-6中間鏤空形成書寫區域1-9，使用于可以需要書寫的紙張固定在書寫區域1-9內，或者將紙張壓在基座1下。

如圖3所示，所述的Y軸運動系統包括設置在基座1內的左基板2-12，右基板2-13，前基板2-8和后基板2-9，所述Y軸運動系統2兩側結構均對稱布置。在前基板2-8的兩端設置有光軸2-6，光軸2-6的后端通過固定板與左基板2-12或右基板2-13固定，在每側的光軸2-6上均安裝有滑塊2-4。每側的光軸2-6設置有兩根，這樣可以避免滑塊2-4旋轉。所述的滑塊2-4內設置有軸承2-5，通過軸承2-5與光軸2-6套接能大大降低滑塊2-4與光軸2-6之間的摩擦力。在左基板2-12和右基板2-13的后端均有帶驅動輪2-2的電機2-1，該電機2-1為伺服電機。在左基板2-12和右基板2-13的前端設置有從動輪2-10，驅動輪2-2和從動輪2-10之間設置有同步帶2-3，所述的滑塊2-4與同步帶2-3的一邊固定，這樣電機2-1工作時，通過同步帶2-3的傳動，就能帶動滑塊2-4沿Y軸方向移動。

如圖4所示，所述的X軸運動系統3包括托板3-1，所述的托板3-1的兩端底部設置有轉接板3-2，托板3-1通過轉接板3-2與滑塊2-4固定，因此Y軸運動系統2能帶動托板3-1沿Y軸移動。所在托板3-1上設置有左固定框3-3和右固定框3-4，左固定框3-3和右固定框3-4之間設置有直線光軸3-13，所述的直線滑塊3-11安裝在直線光軸3-13上。所述的直線光軸3-13設置有兩根，這樣可以避免直線滑塊3-11轉動。所述的直線滑塊3-11內設置有直線軸承3-12，通過直線軸承3-12與直線光軸3-13套接，能大大降低直線滑塊3-11與直線光軸3-13之間的摩擦力。在左固定框3-3內安裝有直線電機3-5，該直線電機3-5為伺服電機，在直線電機3-5的輸出軸上安裝有直線驅動輪3-6，在右固定板3-10上安裝有直線從動輪3-8，在直線驅動輪3-6和直線從動輪3-8之間設置有直線同步帶3-7，所述的直線滑塊3-11與直線同步帶3-7的一邊固定。這樣直線電機3-5工作時，通過直線同步帶3-7的傳動，就能帶動直線滑塊3-11沿X軸方向移動。所述的左固定板3-3上安裝有限位開關3-4，直線滑塊3-11能與限位開關3-4相抵，在直線滑塊3-11觸碰限位開關3-4后，直線電機3-5停止工作。

如圖5所示，所述的書寫模塊4包括與直線滑塊3-11固定的連接板4-1，所述的連接板4-1上安裝有提落筆裝置，所述的提落筆裝置包括安裝在連接板4-1上的托架4-2，在托架4-2前側設置有滑架4-8，所述的滑架4-8上固定安裝有至少一根滑軸4-9，該滑軸4-9活動穿插于托架4-2上。本實用新型在滑架4-8的左右兩側各設置了一根滑軸4-9，使滑架4-8能平穩上下移動。所述的滑架4-8前端安裝有持筆架4-10，所述的持筆架4-10后側設置有置筆槽，在持筆架4-10的前端設置有能將筆桿4-11推向置筆槽并固定的螺絲4-12。因此各式各樣的筆均能固定在持筆架4-10上。所述的滑架4-8上開設有一個固定孔以及一個以固定孔為圓心的弧形槽4-7，持筆架4-10通過螺栓穿插于固定孔及弧形槽4-7固定，使持筆架4-10上的筆桿4-11能固定在45度至90度之間的任意角度。通過調節筆桿4-11的傾角，可以使書寫更為逼真。

所述的托架4-2上安裝有帶銜鐵的電磁鐵組件4-3，所述的滑架4-8與銜鐵固定，電磁鐵組件4-3通電能帶動滑架4-8和持筆架4-10下移；在托架4-2與滑架4-8之間支承有復位彈簧4-4，該復位彈簧4-4對滑架4-8施加向上的推力。在電磁鐵組件4-3通電時，銜鐵帶動滑架4-8和持筆架4-10下移，完成落筆操作；所述的托架4-2與滑架4-8之間支撐有復位彈簧4-4，在電磁鐵組件4-3失電時，復位彈簧4-4帶動帶動滑架4-8和持筆架4-10上移，完成提筆操作。

所述提落筆裝置的側邊設置有風扇4-6，該風扇4-6通過支架4-5與連接板4-1固定，用于對提落筆裝置的散熱。

如圖6所示，所述書寫模塊的另一實施例，其提落筆裝置同樣包括托架4-2、滑架4-8以及持筆架4-10，在所述的托架4-2上設置有豎直的氣缸4-13，所述的滑架4-8與氣缸4-13的活塞桿4-14固定，氣缸4-13工作時，活塞桿4-14能帶動滑架4-8和持筆架4-10下移或上移。活塞桿4-14縮進時，帶動滑架4-8和持筆架4-10下移，完成落筆操作；活塞桿4-14伸出時，帶動滑架4-8和持筆架4-10上移，完成提筆操作。

所述控制模塊5包括主控電路板5-1、電源開關5-3，緊急開關5-4，限位開關5-5，主控電路板5-1主要用于控制電機2-1、直線電機3-5、電磁鐵組件4-3、氣缸4-13等的動作，在基座1的后側安裝有與主控電路板5-1相連的無線接收裝置5-2，因此通過手機、電腦等終端就能直接控制本裝置。

使用時，先在手機或電腦上安裝相關程序，確保程序與高精度智能寫字機器人已連接。連接可以通過無線接收裝置5-2也可以通過數據線。在程序中插入需要畫的圖案或需要寫的字，如果是手寫字也可以掃描后以圖片形式插入。點擊“啟動”按鈕，高精度智能寫字機器人的主控電路板5-1就能控制電機2-1、直線電機3-5、電磁鐵組件4-3、氣缸4-13等，進行自動用筆繪圖或書寫，運行中可以點擊“暫停”、“停止”按鈕，“暫停”可以重新從暫停處恢復啟動，“停止”后只能重新從左下角重新開始繪圖或書寫。程序中還設置有調整速度，設置原點，回到原點等功能，按動對應指令，高精度智能寫字機器人就能按指令操作。