陈玉敏，谢　玮，孟宪民，杨东岳

(1.哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院，山东 威海　264209;2.山东卡尔电气股份有限公司，山东 威海　264209)



智能写字机器人设计

陈玉敏1，谢玮1，孟宪民2，杨东岳1

(1.哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院，山东 威海264209;2.山东卡尔电气股份有限公司，山东 威海264209)

设计了一种两自由度写字机器人，可以很方便地完成在平面上的书写绘画任务;可以把在计算机输入的文字通过控制算法和硬件电路用步进电机带动写字笔在纸面自动地描写出来;上位机选用计算机作为主机，采用Arduino系统作为从机;在计算机上将输入的文字转换成坐标形式的G代码，在通过串口发送给下位机控制器，下位机控制器采用直线插补和圆弧形插补算法，输出控制脉冲和方向电平控制步进电机前进或者后退;步进电机是由脉冲控制的，每发来一个脉冲就前进一步，实现了对距离的精确控制;还可以拓展一轴，加入Z轴理论上可以实现3D打印功能，把写字笔换成雕刻刀或者是激光头可以雕刻立体作品，拓展功能丰富。

写字机器人；Arduino系统；插补算法；精确控制

0　引言

机器人方向作为高科技的重要研究领域，已经成为科技进步中不可缺少的重要装备。各智能机器人已应用到实际生活中，相关研究日益深入[1-2]。随着机器人技术广泛应用，各高校陆续开展了机器人课程的教学，设计一种可以在平面书写绘画的机器人应用于教学与科研中。

1　系统整体设计

写字机器人整体控制系统由计算机，控制器，电机驱动电路和电机四部分组成。……