[发明专利]一种绘画机器人及其控制方法

说明书

本发明公开了一种绘画机器人及其控制方法，涉及儿童教育机器人技术领域，包括绘画机器人本体，绘画机器人本体内设有安装架，安装架上分别设有第一步进电机和第二步进电机，第一步进电机的输出轴上设有第一连杆，第二步进电机的输出轴上设有第二连杆，第一连杆上设有第一手臂，第二连杆上设有第二手臂，第一手臂和第二手臂之间设有装夹组件，装夹组件内设有绘画笔。本发明的绘画机器人可丰富现有的儿童教育机器人市场，引导儿童进行学习，提升儿童的学习兴趣；将较为复杂的图画分解为多个步骤完成的绘图线条，实现复杂图画的按顺序绘制，解决了现有绘画机器人对于复杂图画绘制无能为力的难题。

技术领域

本发明涉及儿童教育机器人技术领域，特别是涉及一种绘画机器人及其控制方法。

背景技术

绘画机器人是一种教学指导儿童学习简笔画的机器人玩具，帮助儿童在玩耍的过程中学习。目前，市场上针对儿童学习的绘画机器人种类较少，不能满足客户多样化的需求；现有绘画机器人只能完成一些较为简单的图画绘制，对于较为复杂的图画绘制无能为力；且绘画机器人的绘画精度较低，绘出画面的精细度差。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种绘画机器人及其控制方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种绘画机器人，包括绘画机器人本体，所述绘画机器人本体内设有安装架，所述安装架上分别设有第一步进电机和第二步进电机，所述第一步进电机和第二步进电机在安装架上对称分布，所述第一步进电机的输出轴上设有第一连杆，所述第二步进电机的输出轴上设有第二连杆，所述第一连杆上设有第一手臂，所述第二连杆上设有第二手臂，所述第一手臂和第二手臂之间设有装夹组件，装夹组件内设有绘画笔；所述绘画机器人本体内部设有电源，所述绘画机器人本体靠近所述装夹组件一侧设有显示屏和摄像头组件，所述绘画机器人本体远离所述装夹组件一侧设有喇叭，所述绘画机器人本体顶部设有电源开关；所述安装架上设有PCB板，所述PCB板上设有第一MCU、第二MCU和Micro SD卡，所述第一MCU、第二MCU和Micro SD卡之间电连接，所述第二MCU与第一步进电机、第二步进电机、显示屏、摄像头组件和喇叭电连接。第一MCU的型号为ESP32-PICO-D4，集成2.4G Wi-Fi和蓝牙双模式；第二MCU的型号为SOC-156，集成32位MCU和2.4G无线收发电路SOC芯片，支持一对多组网和带ACK的通信模式。第一步进电机和第二步进电机的型号均为深圳一诺微特24BYJ48-787A，步距角为5.625°，减速比为1/64。

优选地，所述安装架靠近所述装夹组件一侧的底部与绘画机器人本体通过转动件转动连接，所述安装架靠近另一端设有抬升组件。

进一步地，所述抬升组件为舵机，所述舵机与所述第二MCU电连接，所述舵机的输出轴上设有转动块，所述绘画机器人本体与所述转动块相对应位置设有支撑块。

优选地，所述转动件为轴承。

优选地，所述Micro SD卡与所述第一MCU通过SDIO通讯，所述第一MCU与所述第二MCU通过串口通讯。

一种绘画机器人的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

(1)上位机制作绘画文件，选取SVG图片，将SVG图片文件分成绘图线条，然后将绘图线条分解成多个绘图元素，得到绘画文件；

(2)上位机通过绘画文件生成参数文件，绘图元素以像素点坐标的方式在XY坐标轴上示出，提取绘图元素的每个像素点坐标，XY坐标轴中绘图元素的每个像素点坐标都可以对应为第一手臂和第二手臂的一个旋转角度，依据三角函数将XY坐标轴中绘图元素的每个像素点坐标转化为第一手臂和第二手臂的旋转角度，根据XY坐标轴中绘图元素的每个像素点坐标计算出第一步进电机和第二步进电机的正转、反转步距数，将每个绘图元素上所有像素点坐标对应的第一步进电机和第二步进电机的正转、反转步距数存储到上位机中，得到参数文件；