[实用新型]教字机

说明书

本发明公开了一种教字机，其特征在于：包括由X轴电机(9)、X轴同步轮(8)和X轴同步带(4)组成的X轴驱动装置，Y轴电机(15)、Y轴同步轮(14)和Y轴同步带(13)组成的Y轴驱动装置，可弹性变形的弹性片(12)、应变片(18)组成的检测装置，以及笔架(16)和小钢套(17)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，同时约束笔与纸面夹角为预设固定值，纠正错误握笔姿势。

一、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。

二、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纸覆盖在印刷标准字体的字帖上，手握笔沿着痕迹书写；视觉临摹指一边观看书写示范视频，一边自己跟随模仿书写，这些辅助技术的共同特点是：辅助到视觉这一步就终止了，真正到了动手环节，还得需要学生自己完成，然而由于小学生年龄偏小，手部肌肉稚嫩柔弱，不能像成人一样控笔运行，运笔无力且不稳，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不足的局限，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。

三、实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种教字机，包括主体和控制器，所述主体包括底座以及相互垂直的两组直线运动机构以及弹性片、笔架和落笔传感器。

进一步的，所述两组直线运动机构各由一个滑轨、一个滑块、一个同步轮、一个同步带、一个驱动电机组成，其中一个滑轨固定在底座上称作X滑轨，X滑轨上安装X滑块，X滑块上固定安装运动平台，运动平台上与X滑轨成90°夹角安装Y滑块，Y滑块内安装Y滑轨,最终效果是，在所述两个电机带动下，Y滑轨既可以垂直运动也可以水平运动，即，Y滑轨可以做二维平面运动。

进一步的，所述弹性片固定在Y滑轨上，弹性片上安装落笔传感器和笔架；弹性片由弹性材料制作，受力时发生弹性形变，力撤销后恢复形状，落笔传感器通过检测弹性片变形实现落笔和抬笔动作检测；笔架固定安装在弹性片上，笔架末端开有圆孔，圆孔内安装小钢套供书写笔插入，笔插入小钢套后，笔的倾斜角度被小钢套限定为：水平夹角60-70度、4点钟方向。

所述控制器拥有电源开关，由外部供电或由内部电池供电，内部安装线路板，线路板上装有存储器用于存储程序和笔迹轨迹数据、安装有处理器用于控制电机运行、安装有信号放大器用于放大落笔检测传感器信号，控制器和所述两个电机以及落笔传感器电气相连。

使用前的准备是，将书写笔插入笔架小钢套内，笔下铺上一张纸，笔尖距离纸面适当距离，用户手握住笔准备书写。

工作过程是，用户按下笔，笔尖接触纸面，落笔传感器检测到落笔，将信号发送至控制器，控制器按预设程序控制两个电机旋转，带动笔尖在纸面上运动，实现书写第一个笔画。笔画书写完后，电机停止转动，等待用户抬起笔。用户抬笔，落笔传感器将信号发送至控制器，控制器控制两个电机旋转，带动笔平移到下一笔画开始处停下来，等待用户按下笔。用户按下笔，书写第二笔画，重复此过程，最终实现一个汉字的书写，进而实现多个汉字的书写。书写过程中，用户握笔的手被笔带着运动，写出的字字形规范、笔顺正确，达到了教写字的目的。