[实用新型]一种人工智能的书法机器人

说明书

本实用新型涉及一种人工智能的书法机器人，包括底座、步进电机A、旋转盘、步进电机B、步进电机C、大悬臂、小悬臂、步进电机D、卷纸电机、宣纸、卷纸筒、连接杆、旋转轴、步进电机E、夹板、步进电机F、自学习摄像头、同步带、笔夹、紧固螺丝、自动出墨毛笔、输墨软管、输墨泵和墨汁盒。本实用新型人工智能书法机器人使用卷积神经网络和序列神经网络的结合来获得序列的输出，实现了从图像到运动数据的复杂反馈；在进行基础训练之后，通过自我的重复书写，进行自我学习和训练，无需人为干预就可以提高书法机器人的书法水平；该书法机器人具有学习能力，能够应用于书法艺术研究，经过一定的训练后可以尝试模仿名家字体，也可以帮助普通人学习了解书法。

技术领域

本发明涉及机械设计、人工智能以及书法艺术领域，特别是涉及一种使用人工神经网络来训练的书法机器人。

背景技术

毛笔是一种源于中国的传统书写工具，是古代中国人民在生产实践中发明的，毛笔是中华民族对世界艺术宝库提供的一件珍宝。随着人类社会的不断发展，各种更加方便快捷的笔被发明出来，但是毛笔却没有退出历史舞台，在我国书法是特有的一种传统文化与艺术，毛笔作为书法中的文具，一直占据着书法艺术中的重要席位。

随着计算机和自动化技术的发展，机器能够协助人类高效完成各种事情。而电脑中的楷体、宋体、黑体等，虽然看上去工整，然而缺少了一份来自于手写书法的魅力。普通人学习书法，周期较长，难以达到一定的高度，而书法家能够形成某种字体并进入现代字库者，少之又少。另外，古人的毛笔书法大都以碑帖等形式保存下来，只有有限的字数，如果机器能学会临摹古代名家书法，这对书法艺术来说是一个新的发展；让会毛笔书法的机器来教普通人书法，这对毛笔书法的普及是一件好事。

目前，虽然对计算机书法创作的研究工作有一些开展，但是还是只停留在通过二维数据来实现硬笔书法。另外的一些研究也只在于使用机械来自动的程序化批量化书写毛笔字(专利号：CN201521135612.8)，所有执笔的运动都已经预先定义好，没有体现书法艺术的灵活性。此外，还有基于计算机模拟，使用摄像头捕捉书法家书写动作，使用统计方法来模拟书法家书写生成动态字库的设计(专利号：CN201110287823.3)，这是一种对书法的软件实现，难以对复杂的实际情况进行精确描述。

人工神经网络是从信息处理角度对人脑神经元网络进行抽象，建立某种简单模型，按不同的连接方式组成不同的网络。最近十多年来，人工神经网络的研究工作不断深入，已经取得了很大的进展，其在模式识别、智能机器人、自动控制、预测估计、生物、医学、经济等领域已成功地解决了许多现代计算机难以解决的实际问题，表现出了良好的智能特性。当前，将人工神经网络应用于艺术领域，可以模仿某些著名画家的绘画风格，将普通图片转化为特定的风格。但是神经网络在机械动作、艺术创作、学习人类审美等方面还有所欠缺。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明一种人工智能的书法机器人，能够通过使用人工神经网络来学习毛笔书法并且可以进行自我学习训练。