[发明专利]一种绘画机器人

说明书

一种绘画机器人，包括支撑装置，执行机构包括五连杆机械手和四连杆机械臂，用于根据接收到的运行路径控制指令和绘画指令，利用五连杆机械手将画笔移动到指定位置绘画；四连杆机械臂用于带动五连杆机械手旋转，实现抬笔或落笔；第一驱动机构与五连杆机械手转动连接，用于控制并驱动五连杆机械手运动方向；第二驱动机构与四连杆机械臂转动连接，用于控制并驱动四连杆机械臂运动方向；用于与上位机通信的控制机构，将上位机发送的代码转换为坐标发送至第一驱动机构和第二驱动机构，驱动执行机构旋转或移动到指定位置进行绘画。本发明弥补了四杆机构的结构误差，实现高精度运动输出，能完成四杆机构不能绘制的复杂的运动轨迹，增大绘画范围。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种绘画机器人。

背景技术

随着现代工业技术的不断发展，自动化技术应用范围的不断增加，机器人已成为现代工业生产中一个必不可少的部分。绘画机器人，是一种能够模仿人类完成某些绘画动作的类人机器人，绘画机器人可用于各种不同的领域，比如教学、艺术、生活、娱乐等。绘画机器人的出现大大减少了相关人员的工作量，可以实现成批量生产，减少成本与劳动力，提高工作效率。

绘画机器人的研究对人类的生产生活都有很大的作用，绘画机器人可以在不受时间、空间、环境的影响下完成作画，大大节约了人类绘画的时间，在机器人绘画的同时，还可以干一些其他的事，工作效率就大大的提高了。

目前在国内外研制的绘画机器人中大部分都是采用的多自由度机械臂末端执笔，通过计算机控制机械臂的运动，以此达到绘画的目的，绘画机器人的机械臂在一般情况下使用的是电动伺服电机驱动，这种多自由度的机械臂绘画机器人往往体积较大，运转速率和可控性低、反应速度慢，灵敏度较低，也有采用四连杆结构的绘画机器人，但四连杆结构的机器人结构误差大，绘画精准度低，无法实现对图形连续轨迹的控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种绘画机器人，通过单片机将上位机软件发送的代码转换为舵机旋转角度及位置坐标，利用舵机驱动机器人的执行机构进行绘画，选用具有优良机械性能的五连杆机械手执行机构，弥补了四杆机构的结构误差，实现了高精度运动输出，能完成四连杆机构不能绘制的复杂的运动轨迹，增大了绘画范围。

本发明的目的是这样实现的：

一种绘画机器人，包括支撑装置，用于支撑各机构并放置画纸；

执行机构，所述执行机构包括五连杆机械手和四连杆机械臂，所述五连杆机械手位于支撑装置上方，用于根据接收到的运行路径控制指令和绘画指令，利用五连杆机械手夹持画笔并将画笔移动到指定的位置进行绘画；所述四连杆机械臂位于支撑装置内，用于带动五连杆机械手旋转，实现抬笔或落笔；

第一驱动机构，所述第一驱动机构设于支撑装置后方，与执行机构的五连杆机械手转动连接，用于控制并驱动五连杆机械手的运动方向；

第二驱动机构，所述第二驱动机构设于支撑装置内，与执行机构的四连杆机械臂转动连接，用于控制并驱动四连杆机械臂的运动方向；

控制机构，用于与上位机通信，并将上位机发送的代码转换为坐标发送至第一驱动机构和第二驱动机构，驱动执行机构旋转或移动到指定位置进行绘画，所述控制机构上设置有复位按钮，用于机器人的初始化操作。

优选的，所述支撑装置包括底板、顶板和侧板，所述侧板分别与底板和顶板固定连接，并支撑顶板，所述顶板用于放置画纸。底板是整个结构安装的定位基础，不仅支撑整个机械结构，还是建立设备与工作面之间、设备与设备之间的基础。