[发明专利]一种绘画机器人系统

说明书

本发明提供一种绘画机器人系统，能够实现机器人携带画笔在画纸上自主运动进行绘画创作。所述系统包括：具有三轮联动底盘和四连杆画笔夹持运动机构的机器人、处理装置、设于画纸上方的摄像头定位装置；其中，机器人能够在画纸上自主移动；所述摄像头定位装置，用于向下采集带有标记物的机器人图像，并对采集到的机器人图像传输给所述处理装置；所述处理装置，用于对获取的待绘画的图像和接收到的机器人图像进行处理，生成机器人的运行路径控制指令和绘画指令并传输给所述机器人；所述机器人，用于根据接收到的运行路径控制指令和绘画指令，利用四连杆画笔夹持运动机构夹持画笔在画纸上进行绘画创作。本发明适用于机器人定位、多机器人控制操作。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是指一种绘画机器人系统。

背景技术

近年来，对机器人的研究出现了一个又一个的高潮。机器人自从问世，就引起了人类的广泛关注和应用。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。

作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形特征迥异，主要由类似人的手和臂组成。

随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。80年代，将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人，这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用，而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间，水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世，许多梦想成为了现实。

在绘画机器人的研制方面，日本的安川电机及川田工业将其事先编制好的程序植入他们研发的机器人内，从而进行绘画的表演。同时，在德国也有实验室内的关于绘画机器人自动绘画方面的实验，他们主要采用了图像处理技术中的边缘提取手段，简单的提取了轮廓，但效果不是很逼真，且线条比较凌乱。在Fujiwara研制的漫画绘制机器人中，其对人脸线条做了变形处理，得到漫画效果。在国内，上海交通大学的机器人研究所研制的漫画机器人可以自动绘制漫画化的人脸肖像，已经在东莞科技馆等地投入使用。

在2016年5月，RobotArt.org举行了首届竞赛，在该竞赛中，要让机器人像真正艺术家一样绘画。共有来自7个国家和地区的15支团队借助各种技术用机器人制作了70多幅作品。

在上述机器人的研制中，大部分的绘画机器人采用的是多自由度机械臂的形式。既通过控制固定在画纸附近的多自由度机械臂在画纸上进行绘画创作，这样的机器人往往体型较大，绘画时只是按照固定的路径运行，不能进行实时控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种绘画机器人系统，以解决现有技术所存在的通过固定在画纸附近的多自由度机械臂在画纸上进行绘画创作，可操作性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种绘画机器人系统，包括：具有三轮联动底盘和四连杆画笔夹持运动机构的机器人、处理装置、设于画纸上方的摄像头定位装置；其中，所述机器人能够在画纸上自主移动；

所述摄像头定位装置，用于向下采集带有标记物的机器人图像，并对采集到的机器人图像传输给所述处理装置；

所述处理装置，用于获取待绘画的图像，对获取的待绘画的图像和接收到的机器人图像进行处理，得到绘画所述图像所需的信息以及机器人实时的位置和姿态信息，并根据得到的绘画所述图像所需的信息以及机器人实时的位置和姿态信息，生成机器人的运行路径控制指令和绘画指令并传输给所述机器人；