[实用新型]一种书写示教装置

说明书

本发明公开了一种通过机械运动带动笔进行书写的装置，其特征在于：包括由X轴电机(101)、X轴丝杆(103)组成的X轴驱动装置，Y轴电机(201)、Y轴丝杆(203)组成的Y轴驱动装置，可弹性形变笔架(208)、霍尔传感器(206)、永久磁铁(207)组成的检测装置，以及向心关节轴承(209)组成的约束装置，笔在驱动装置驱动下同时沿X轴、Y轴运动实现笔迹书写；检测装置检测按压笔、抬起笔动作，按压时笔尖接触纸面实现书写，抬起后笔尖离开纸面空走，组合起来实现汉字笔画书写；约束装置带动笔运动，同时保留笔的旋转自由度以适应不同使用者的握笔角度差异，使书写体验更加顺滑流畅。

技术领域

本发明涉及机械领域，特别涉及一种通过机械运动带动笔进行书写的装置。

背景技术

对于一个小学生来说，学习书写汉字是一项必须且艰巨的任务。书写汉字要求笔画规整、架构合理、笔顺正确，然而事实是，很多学生达不到标准。为此，诞生了很多辅助技术，典型代表有字帖描红、视觉临摹等等。字帖描红指将一张半透明白纸覆盖在印刷标准汉字的书刊上，手握笔沿着笔迹痕迹书写；视觉临摹指一边播放书写视频，一边自己书写跟随模仿。这些辅助技术的共同特点是：辅助到视觉这一步就终止了，真正到了需要手部运动的书写环节，还得需要学生自己完成，然而由于年龄偏小，学生手部肌肉稚嫩柔弱，不能像成人一样控笔运行，写字过程往往十分艰辛，书写效果差强人意，归根结底，是因为只能对视觉“引”，无法对行动“导”，因而效果有限。

本发明的目的在于克服现有技术无法对整个书写过程引导的缺点，实现对书写过程运动环节的机械引导，克服使用者手部肌肉力量的局限，使孩子从写字伊始就写出符合标准的规范字，进而形成肌肉记忆，保持成习惯。

实用新型内容

本发明的目的是通过如下措施达到的：

底座(110)上固定安装X轴滑轨(109)，滑轨上安装可沿X轴方向滑动的X 轴滑块(108)，滑块上固定安装运动平台(107)，X轴电机(101)通过X轴联轴器(102)与X轴丝杆(103)相连，丝杆穿过X轴丝杆螺母(104)由X轴轴承座(105)固定，X轴丝杆螺母(104)与X轴拖动件(106)相连，X轴拖动件 (106)固定安装在运动平台(107)上，Y轴电机(201)通过Y轴联轴器(202) 与Y轴丝杆(203)相连，丝杆一端固定在Y轴轴承座(205)上，一端穿过Y 轴丝杆螺母(204)，Y轴丝杆螺母(204)与笔架(208)相连，笔架固定安装在 Y轴滑块(211)上，Y轴滑块(211)固定安装在Y轴滑轨(212)上，Y轴滑轨 (212)固定安装在运动平台(107)上，笔架(208)上固定安装传感器支架(205)，支架末端固定安装霍尔传感器(206)，笔架(208)正对霍尔传感器(206)下方固定安装永久磁铁(207)，笔架(208)末端固定安装向心关节轴承(209)，笔 (210)穿过向心关节轴承(209)靠笔前端台阶卡在轴承上面。

运动平台(107)通过X轴丝杆(103)在X轴电机(101)带动下沿X轴方向直线运动，笔架(208)通过Y轴丝杆(203)在Y轴电机(201)带动下沿Y 轴方向直线运动，由于运动平台(107)连接了X轴拖动件(106)和Y轴滑轨(212)，所以笔架(208)得以做二维平面运动，从而带动笔(210)做二维平面运动，实现书写。

使用时，使用者手握住笔(210)向下按动，笔架(208)发生弹性弯曲，永久磁铁(207)与霍尔传感器(206)之间距离变大，霍尔传感器(206)输出信号发生改变，此信号作为开始书写信号传递给控制器(1)，控制器(1)按照预设程序驱动X轴电机(101)、Y轴电机(201)转动，带动笔(210)和使用者的手按预设轨迹运动，在纸(2)上形成书写轨迹。使用者抬起笔(210)，笔架(208) 由弹性弯曲恢复平直，霍尔传感器(206)输出信号发生改变，此信号传递给控制器(1)，控制器(1)驱动X轴电机(101)、Y轴电机(201)转动，带动笔和使用者的手运动至下一笔画起始处停下来，等待使用者按下笔。使用者按下笔，重复上述过程，完成第二笔画书写。反复重复上述过程，完成一个汉字书写。多次重复上述过程，完成多个汉字书写。