【RT-Thread作品秀】写字机器人作者:乔城阳 概述（说明应用产生的背景、实现功能）写字机器人在实际生产线上由于效率赶不上打印机，应用不是很广，然而由于其结构简单，成本低，并且符合人手写风格，在学习阶段很有价值。写字机器人设计上包含了路径规划、直线插补、加减速控制等常用电机运动控制算法，在软件上也会用到DXF文件解析、openCV图像处理等G代码生成工具，对后期深入研究激光切割机、雕刻机、3D打印机等大型设备有很好的铺垫作用。因此我的作品以写字机器人为题目分享我的制作过程和学习体验，希望对各位小伙伴的学习有所帮助。 开发环境（所采用的软、硬件方案）硬件:ART-PI、arduino、TM4C123GXL RT-Thread版本:3.14 开发工具及版本:MDK-ARM5.31、VSCode RT-Thread使用情况概述（简要总结下应用中RT-Thread使用情况:内核部分、组件部分、软件包部分、内核、其他）内核部分:线程调度，资源分配、同步通信、设备驱动框架 组件:DFS文件系统、UART串行异步通信、CAN通信 其他:UDP通信、cJSON编解码 硬件框架（概述应用所采用的硬件方案框图，并对核心部分做介绍）软件框架说明（介绍应用所采用的软件方案框图、流程图等，并加以解说）在写字机器人设计上我将其分为三个部分: 图像处理模块 运动控制模块 G代码生成模块 图像处理模块负责把文本图像和照片等图像文件做预处理，去除杂点，然后以合适的算法将图像二值化，突现主要信息，然后提取轮廓骨架以适合机器书写。 G代码生成模块将图像轮廓序列化后进行路径规划，选取一个适合的加工精度，然后按数控加工常用的G代码规范生成NC加工文件。另外对于标准的DXF文件则通过文件解析的方法生成G代码。 运动控制模块是写字机器人中最杂的一个模块，负责各个运动机构的精准快速移动。收到G代码指令后需要结合前后指令信息生成当前指令的合适初速度、最大运行速度，根据运动轨迹进行直线插补点，最后按SPTA梯形加减速算法向电机发出脉冲。 软件模块说明（介绍应用软件关键部分的逻辑、采用的实现方式等）Grbl是一种高性能低成本的开源CNC控制器，基于ATmega328型芯片输出高速精准的电机控制脉冲，完美支持各种标准G代码，并包含了完整的前瞻性加速控制，可以实现平稳的加速和无冲击的转弯动作。 正是由于grbl的前瞻性速度控制功能，所以要保证grbl控制器内一直保持着16-20个G代码指令。这需要ART-PI通过读取grbl控制器缓冲区状态，及时发送G代码指令，避免出现缓冲溢出和缓冲区为空等现象出现。 因此需要运行RT-thread实时操作系统，通读读取SD卡上的NC文件，并与grbl控制器通信，控制设备正常运行。另外RT-thread也可提供丰富的人机交互功能，将设备工作路径、进度等状态实时显示在屏幕上，也可以增加暂停续写等功能。 演示效果（演示效果请采用3张高清图片，并录制一段不少于1min视频解说应用所实现的效果，视频上传至B站或者腾讯视频或其他视频平台，给出链接即可）演示视频 比赛感悟同样是C代码，为什么别人写得那么好，这次比赛用到两个开源软件，一个是RT-thread，负责人机交互和发送控制指令，另一个是grbl，用来完成运动控制。两款软件都设计的非常精巧，只需在2kB大小的RAM上运行，而功能却又非常强大，实现了很多复杂的功能，所有的代码封装的很好，模块启用只需打开对应的宏定义即可。这次专门去图书馆借阅了RTT相关的图书，了解线程是如何调度，设备驱动应该怎么实现，但是内部还是有很多内容不理解，后期需要继续不断充实自己。运动控制一直是我的兴趣所在，这次也终于有机会把它实现，看着电机在一行行指令的控制下乖乖地转动，听着不断变化着频率的电机声音，真正体会到了伺服servo的含义，非常开心~

四自由度写字机器人的基础研究收集.pdf

分享一下本人的课程设计，基于CoreXY结构的写字绘图机器人。 随着社会的不断发展，物质文化不断丰富，特别是人工智能的兴起，人们对精神追求越来越高，公众对传统印刷品印刷文字和图像的满意度越来越低。传统印刷需要大量的墨盒，墨盒的成本非常高，基于此我们设计并构建了这款基于CoreXY的写字绘图机器人。该写字系统硬件部分主要由 Atmel 公司开发的AVR系列单片机和电机驱动电路组成，机械执行部分采用方便程序控制的CoreXY结构，软件部分由下位机程序和上位机程序组成。它不仅能写出类似人写的字迹，还能完成绘图、制作壁画等工作，基于此，对机器人进行改装还可以变为具有激光雕刻与 CNC 加工功能的工业机器人。

本资源包含基于Matlab的在立方体上写字机器人建模与仿真课设报告、PPT和配套完整源码、演示视频等 其它关于基于Matlab机器人建模与仿真资料合集请往CSDN博客 “基于Matlab的机器人学建模学习资料大整理”查看与获取！

Contact me through my Thingiverse account: Link if something was missing or needs to be changed in this instruction manual. Feel free to ask me to add more photos to the instructions or to clarify anything.

写字机器人的三维模型设计，所用软件为ug10.0，模型可直进行3d打印，本人已做过样机，不足之处进行了改进！

midbot写字机器人文件资料集合

写字机器人3D打印文件，亲测可用无干涉，可前往博客查看教程。 写字机器人3D打印文件，亲测可用无干涉，可前往博客查看教程。 写字机器人3D打印文件，亲测可用无干涉，可前往博客查看教程。

这个是某大学毕业设计时所用的资料，已经成功做出成品

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