[发明专利]可替代人工书写的装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器人，尤其涉及一种可替代人工书写的装置。

背景技术

教学实践领域，在以多媒体教学为主流的环境下，传统的黑板板书教学方式仍占有举足轻重的地位。该教学方式生动形象，灵活性和可操作性强，能起到很好的教学目的。

可板书教学过程中，授课者要利用粉笔手动书写，幅面切换时需用黑板刷手动擦除，费时费力，且粉笔落下的粉尘对人的身体健康有害；现有的研究皆是通过改良擦除黑板的方式或者提高擦除效率以及使用新材料黑白（如磁性黑板）等来减少粉尘对老师的危害。这类改进起到了一定的作用，但是还是存在以下两点主要问题。第一，黑板擦除装置结构复杂，操作繁琐，很多授课者都不愿意使用；第二，授课者仍然还得手动进行书写，工作强度依旧很大。

发明内容

为了减少粉尘对人体的危害，也为了减轻教师的工作强度和黑板书写量，本发明提供一种可替代人工书写的装置。

本发明的可替代人工书写的装置，由书写笔、机械臂和控制终端构成；机械臂包括夹持书写笔的手部、与手部连接的臂部以及安置臂部的基体；

基体还设置通信模块和控制模块，基体接收控制终端的指令，由控制模块控制臂部以及手部完成书写。

为便于在立面进行书写，本发明的装置，在基体底部还设置吸盘。吸盘可将机械臂吸附固定在立面黑板（包括各种各样的竖直的或倾斜的黑板和白板等）上完成书写，同时对机械臂定位。

作为一种实施方式，本发明的吸盘为一个或多个电磁吸盘。这种情况下，被书写的板面需要为磁体或可被磁化体，也可以在被书写的板面的背后设置磁体或可被磁化体。

此外，本发明的装置，在基体底部还设置用于行走的轮子，以实现机械臂移动，调整书写位置。

所述的书写笔的一头为书写端，另一头为擦除端，以实现既能书写又能擦除。

本发明中，控制终端与基体实行有线连接通信或者无线连接通信。有线连接通信可以采用并口或者串口，这种方式适合距离较近的场合。无线连接通信包括蓝牙、红外或无线电，这种方式适合距离较远且连线不方便的场合，而且无线连接通信更加方便灵活。

本发明中的控制终端包括通信部分、操作按键部分和触摸屏部分。

为使得夹持更加稳固，本发明手部的夹持部位呈锯齿形。

同时为使得夹持更加灵活和可靠可控，本发明还在手部设置有一活动片，活动片在电机的带动下实现与固定片之间的夹紧和放松。 

本发明的装置中的机械臂的臂部包括舵机一、连接座一、舵机二、连接座二、舵机三、连接座三、舵机四和舵机五；舵机一和舵机二之间由连接座一过渡联接，舵机二和舵机三之间由连接座二过渡联接，舵机三和舵机四之间由连接座三过渡联接，舵机四和舵机五直接相连；舵机一安置在基体中并受基体中的控制模块驱动，舵机五另外一端与手部相连。

为了更好地驱动轮子行走，本发明的方案中，是给轮子直接配置驱动电机，轮子在驱动电机作用下实现机械臂的前进、后退和转向行走。这样的方式简单、直接、可靠。

本发明的装置，可以将控制终端命令、书写行为或内容，传输到机械臂，再由机械臂执行或同步，书写在黑板（包括白板）上，减少粉尘对老师的危害，减少教师的工作强度和减轻书写工作量。产品体积小、性能稳定、可靠性高、书写速度媲美人工手动书写速度。

由于控制终端可以与机械臂离开足够的距离，在进行教学、上课时，控制终端可以安置在教室的任何地方，特别是如果采用手持终端并且无线连接通信，那么老师就可以不必站在讲台上授课，而是可以站在学生中间，既能使全体学生听到老师的声音，也便于老师观察学生情况，在课堂形成良好互动，取得讲台上课无法获得的效果。

本发明的可替代人工书写的装置，还可以可在诸如高大壁画、天花板作画及雕刻等人不方便进行操作的场合完成自动模仿创作，为人们的工作提供了极大的便利。也可广泛运用在教学实践，创作辅助，科技展览及活动会场设备支持等领域，不仅具有一定的趣味性，而且具有高效性和精确性。

本发明的可替代人工书写的装置，除了主要应用于教学书写方面，还可以根据实际情况对其功能进行有效拓展，譬如可代替人工刷漆，不仅可以降低毒性物质对人体的伤害，而且可使刷漆质量得到保障。由于该机械臂的灵活性极强，该机器人亦可以应用于高楼清洗、脏污清理等方面。

附图说明

图1是本发明的可替代人工书写的装置中机械臂的结构图。

图2是图1所示的机械臂另一个角度的结构图。

图3是书写笔示意图。

具体实施方式：