书写机器人研究综述

通过分析书写机器人所具有的特征与实现意义,明确了机器人书写能力需要机器人能够自主控制机械手,实现灵活和准确的动作,并且观察动态环境变化。论文从3个方面回顾和分析了当前书写机器人的研究。首先介绍并分析了书写机器人硬件结构的知识,其次回顾了现有的控制机器人书写动作的相关算法,之后介绍了机器人书写过程中汉字信息的获取方式。此外,讨论了书写机器人在控制方法和字体获取方法方面的优劣,并指出了书写机器人可以利用智能控制技术与模仿学习方法来提高书写质量。最后展望了书写机器人的规模化应用领域。

硬笔书写机器人设计

针对汉字书写初学者易混淆笔划和笔顺次序的现象,设计了一种简单易操作的硬笔书写机器人,机器人可以模拟人手书写汉字的过程,帮助初学者掌握汉字笔划和书写笔顺及用笔力度。机器人主体通过串口和计算机相连,文字在计算机中转换成G代码后发送给机器人控制器,控制器处理代码信息,生成脉冲序列控制带动硬笔运动的步进电机前进或后退,在纸上写出文字。

一种舵机组合控制策略的书写机器人设计

本文讨论了受控制驱动力、外界扰动及参数不确定的一种舵机组合控制策略的书写机器人设计。首先,构建多舵机组合机械臂模型及其旋转拟合空间,解算并采集其正、逆运动学和动力学的仿真样本数据训练RBF神经网络自适应策略控制器,分析多舵机组合控制后的关节转角轨迹曲线及系统响应特性;进而,针对书写机器人组合舵机的运行轨迹目标跟踪末端书写过程,完成4自由度和6自由度舵机关节三维空间坐标的建模和仿真,采用RBF神经网络自适应策略和PNN神经网络策略完成书写机器人末端位置控制,比较两种控制策略的书写机器人末端控制过程的位置误差精度参数。研究表明,根据舵机组合控制策略进行书写机器人的建模与分析的特征参数,进行设计相应的书写机器人控制系统,笔尖末端轨迹运行控制能够5s内执行上位机指令,文中设计的硬笔书写机器人和软笔书写机器人都能写出具有良好辨识度的图形格式。

基于语音控制的四自由度轨迹规划书写机器人系统

针对近年来机器人模仿类似人类笔迹的纸笔书写面临的反应速度慢、精度低及交互繁琐的问题,提出并实现了由4个舵机驱动的四自由度机械臂关节结构,设计了根据书写笔画通过自学习完成的包括舵机编号、角度、动作运行时间等信息构成的动作代码,实现了机械臂书写的毫米级稳定控制。在此基础上,设计实现了一套基于语音控制的智能书写机器人系统,即通过语音控制小型机械臂完成文字书写。该系统采用树莓派3B为主控与32路伺服舵机控制板相结合构成控制平台,实现了语音识别、发音比对纠错、语音文本转换、即时语音书写、书写字体切换、书写精度控制等模块和功能,系统中精密细小部件利用3DSMAX绘图3D打印制成。系统测试结果表明,所设计系统的语音平均识别反馈文本时间为2.36 s,单字平均书写时间为2.12 s,与一般情况下人手书写速度持平。

直角坐标型书写机器人摹仿签名笔迹研究

目的 探究直角坐标型书写机器人摹仿签名笔迹的书写原理、笔迹特征以及书写机器人参数设置对笔迹特征的影响。方法 收集签名笔迹和机器人摹仿签名笔迹,借助VSC8000、RTI等仪器设备观察总结两者的异同。结果 机器人摹仿签名笔迹是利用贝塞尔曲线设计笔迹路径并转化为G代码指令从而控制机器人书写形成的,机器人摹仿签名笔迹与签名笔迹相比,概貌特征、局部安排特征和写法特征保持高度一致,搭配比例特征、笔画重复特征、笔顺特征、运笔特征以及笔痕特征存在差异;加速度和速度参数设置过大会导致笔画抖动;随着笔压参数增大,笔痕逐渐变深后保持不变,收笔随着笔锋参数和笔压参数的增大而增长。结论 机器人摹仿签名笔迹与签名笔迹的书写原理以及笔迹特征均存在差异,具有鉴定的可行性。

对联书写机器人的结构及控制系统设计

为了解决大批量生产需求而采用传统机器印刷造成字体过于工整、缺乏灵魂,以及手工生产操作需要一定书法基础并且生产效率低等问题,设计了一款能模拟人手执笔书写对联的机器人,对机器人的机械结构和控制系统进行了设计,该机器人具有送纸、供墨、书写、切纸等自动化生产的功能。

利用书写机器人摹仿电子签名的研究

电子签名已广泛应用于政务医疗经济等领域,为防止电子签名被摹仿盗用,利用书写机器人高仿真摹仿电子签名,然后使用Mov Alyze R电子签名量化分析系统对原电子签名和书写机器人摹仿的电子签名的笔迹进行量化分析,比较其与原始电子签名的特征异同,发现书写机器人摹仿电子签名与原始电子签名在动态特征上存在差异,具有鉴定的可行性。

机器人在自主书写领域应用的研究进展

汉字的书写不仅是中国人生活中不可或缺的行为,还是中华民族历史文化的重要传承。近年来,拥有自主书写能力的机器人逐渐成为机器人研究领域的热点方向。根据书写机器人的发展过程,本文从5个方面介绍了机器人在自主书写领域应用的研究进展,包括书写方式、末端执行器的结构分类、汉字的输出方式、书写机器人的控制方式以及书写效果的评价指标,并归纳和探讨了书写机器人的应用领域及发展方向。

书写机器人的设计及其仿真

文章设计研发一款书写机器人,通过Arduino控制板控制机器人,搭配伺服电机驱动机械臂运转实现自动书写,并且当机器人在运作时遇到障碍物时可停止运转。文中详细地说明了装置的设计与配置、计算、建模成型以及运动仿真,并且解释了系统的运行逻辑。通过Fusion360对机器人装置进行建模,合理配置零部件,最后通过MATLAB的Simulink功能对运动机构进行仿真,实现了可以进行简易书写并且具有一定人机安全性的书写机器人。

B先生的治家之道——《帕米拉》中的惩罚和规训

对小说<帕米拉>的传统解读,片面地强调帕米拉的作用,认为她坚持自己的贞操美德,最后使主人B先生深受感动,而娶之为妻,正所谓"美德的回报";但却忽略了另一重要人物--B先生.本文从福柯惩罚和规训的理论角度出发,认为B先生多次诱惑帕米拉的目的实际上是对她进行考察,借以辨别她到底属于哪一种女人(妻子/妓女),从而更一步规训她,使之更加符合好妻子的标准、更加顺从B先生所代表的封建父权制度.

一种机器人仿人书写系统

设计了一种用于机器人重现人类书写笔迹的系统,该系统由手写运动信息采集器、手写样本数据处理器、控制命令组装器、机器人控制器和机器人本体组成.首先,利用数字平板采集人类手写运动信息,并记录为时间序列数据.然后系统对手写数据特征进行提取,并生成机器指令用于控制书写机器人.仿真表明:基于真实手写运动信息数据源,机器人能够实现汉字书写笔迹的重现;此外,不同于人类书写具有较大波动性,机器人通过重复调用执行书写指令可确保多次书写的一致性.

不同参数设置下直线型写字机器人笔迹特征

探究不同参数条件下直线型写字机器人的笔迹特征变化规律,可为鉴别直线型机器人书写字迹提供鉴定依据。以自然人正常书写字迹为摹本并作为实验参照,使用Projectina文检仪对不同参数条件下直线型机器人书写字迹笔迹特征进行检验,分析总结不同参数下书写机器人有别于自然人的独特笔迹特征。结果表明,尽管直线型写字机器人在输出字迹时可以调整书写速度、笔锋系数、执笔角度、字号大小、笔画变形等不同参数,但机器人书写字迹在笔画搭配比例、运笔、连笔、笔力、笔痕、笔顺等笔迹特征方面仍与自然人书写字迹不同。因此,鉴定人在判断检材字迹形成方式时,可依据以上笔迹特征,综合考量以确定检材字迹的形成方式。

写字机器人书写特征的识别与研究

利用宝捷拿NIRVIS文检仪对两份实验样本进行检验,对笔压、运笔、字间距等细节特征进行比较和分析。结果显示,写字机器人书写的字迹呈现出均匀、平实的笔压,起收笔处存在顿压痕迹,运笔生硬呆板,笔画抖弯曲,字间距、行间距一致等特征。因此,利用这些特征能够帮助鉴定人员分辨出人自然书写的笔迹和写字机器人书写的笔迹。