写字机器人存在的意义
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有段时间,写字机器人火爆网络,被学生们推崇用来抄作业,有关写字机器人的讨论迅速登上了网络热搜。其实早在200多年前瑞士Jaquet-Droz工作坊就制作了一座“铜镀金写字人钟”这座2米多高的铜钟从上到下一共分了4层,除了第二层负责计时外,其他各层都暗藏玄机,最抢眼的是底层的那个会写字的小人,如果为小人手中的毛笔蘸好墨,再打开开关,它就可写出“八方向化,九土来王”八个富有气魄的汉字,这也可能是写字机器人最早的雏形了。
几乎在同一时期,Jaquet-Droz工作坊还制作了作家(TheWriter)机械人偶。作家机械人偶由6000多个零部件组成,采用了内稳态的设计(一种机器自校准程式)和微缩技术,不需要外部动力即可运作,其核心部分由40个齿轮组成纵向齿轮组。随着齿轮组运动,三根齿轮随动件解读出齿轮的形状。
转变成机器人的手臂动作在机器的配合下,齿轮控制了羽毛笔的每个笔划和下笔的精确力度就能写出美丽流畅而优雅的字体。根据其制作原理,作家机器人可以写出任意词语和句子。也就是说,可对机器人进行无数种可能的编程,其制作思路与现今大热的人工智能如出一辙。
如果说古人用机械原理设计和制造了写字机器人,那么现代写字机器人则是在人工智能的技术架构上研发而来,只是目前国内电商平台上热销的那类写字机器人涉及的AI技术还比较浅显,一些稍微具备编程基础的非专业人士都能设计出写字机器人的运行程序,甚至有些硬核网友利用乐高积木和开源软件GRBL自己做了一个简易版的写字机器人。
据悉,无论是写字还是画画,其原理都是将写字机器人的落笔点简化成X、Y两维,用软件控制好下笔和抬笔,让马达运行到指定位置,往复循环,就完成了要写的文字或者想画的图画。由于乐高马达空转间隙和齿轮的间隙都很大,加上由积木搭建的写字机器人只是外型相似,内部结构的精密性还是无法与专业机器人相比,因而由乐高积木搭建起的写字机器人写字速度比较慢,写正体字的效果还可以,手写体就比较难看了。至于软件代码,只需几个小时就能搞定。
网上热销的写字机器人则多为“十字型”结构,在左侧底座和右侧底座之间安装有横向光杆,在横向光杆上安装可以活动的运动中枢,再在运动中枢上安装与横向光杆垂直的纵向光杆,左侧电机和右侧电机能驱动笔架模组、运动中枢及纵向光杆在横向光杆上作X轴运动,或者驱动笔架模组和纵向光杆相对运动中枢作Y轴运动,从而完成写字的任务。这种写字机器人结构紧凑、动作灵敏、运动位移精度高,适用于重复性较高的工作场合。
作为人工智能机器人,写字机器人的意义在于它能比人类写得更快或更好。在“快速书写”的道路上,写字机器人完成了书写过程,就像人类一样,前面有一台打印机和复印机,还有一台写字机器。写字的机器人不能越过这座山。那么,写字机器人的最佳发展方向是“写得很好”
目前写字机器人在如何完成漂亮书写方面,还只停留在模仿阶段。李开复在做客综艺节目时,曾发表观点称:人工智能在很多领域代替人类工作,但在娱乐领域是不行的。因为人工智能不知道什么是幽默。李开复的这个论断也适用于写字的机器人,写字的机器人也许能写出美丽的文字,但是很难成为自成一派的书法家,因为写字机器人很难理解书法的美感在哪。
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arduino 写字机器人制作教程
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(班门弄斧,请各位大神批评指正,烦请提出宝贵意见。)
第一次写,新手勿喷(有用能不能点个赞,花时间整理的,给点鼓励)以下全是自己做过的,材料配件(3d打印除外)花了200多块上下,上位机买的花了100多一点。先上个自己做的成品图下面是配件表
arduinoUNO1块CNCshieldv3雕刻机扩展板1片A4988驱动芯片(带散热片)3片12V3A监控电源1个SG90舵机1个42步进电机2个短接帽9个M38mm螺丝2个M320mm螺丝10个M330mm螺丝8个M3螺帽22个M10螺帽8个直线光轴8mm400mm2根直线光轴8mm300mm2根直线光轴6mm*100mm2根LM6UU直线轴承2个LM8UU直线轴承8个2GT-16齿同步轮内孔5mm含顶丝2个16齿同步轮被动轮内孔3mm1个16齿无齿轮被动轮内孔3mm4个2GT同步带带宽6mm2米
3d打印件我用的是这个里面笔架可能不太好用,然后自己直接把舵机直接溶胶枪粘在笔上了,在文章尾部会给个图。3D打印的零件包:https://download.csdn.net/download/jun8086/11029406按照图片把架子组装起来按照这个装同步带控制原理:绿色箭头表示笔架的运动方向,红色表示同步带的运动方向。这个笔架比较鸡肋我这样弄的都安装好了后,连上电脑,打开arduinoADE,导入grbl库,下一个微雕管家,或者奎享雕刻,连上测试。再好好设置一下参数就ok了。注意:1.控制笔上下的接线:舵机的三根线接在图示三个位置。
方案二:arduinoUNO1块CNCshieldv3雕刻机扩展板1片A4988驱动芯片(带散热片)2片(可以买4片备用,插反了会烧)12V3A监控电源1个SG90舵机1个42步进电机2个短接帽9个(2)线性杆M8x450mm,X轴(2)线性杆M8x350mm,Y轴(2)线性杆3毫米,Z轴(CDROM)(1)螺纹杆M8X470毫米(8)LM8UU轴承或印刷(1)伺服Sg90(1)弹簧连杆(2)GT2皮带轮,16个齿(5)轴承624zz2000毫米GT2带螺母:(7)M3-0.5(5)M4-0.7(4)5/16英寸18螺钉(13)十字M3-0.5x16mm(4)十字M3-0.5x6mm(5)PhillipsM4-0.7x35mm(1)六角M3-0.5x20mm垫圈(4)5/16英寸垫圈(4)M3垫圈
装配过程:(网上下的图)3D打印零件包:https://download.csdn.net/download/jun8086/11949631组装好后,IDE烧库文件。上位机连接,发送gcode就能写了。第一次写,有些凌乱,自己开始没找到方案二的所以,做出来了第一个图片中的那个,个人觉得方案2更好一些,特别是3D打印的零件。部分图片来源于网络,侵删!欢迎大家批评指正。
有其它疑问请关注公众号“电子玩家营地”在这上边消息容易回复些。3D打印文件回复“3D打印文件”库文件回复“库文件”