写字机器人制作过程图（写字机器人制作过程）

摘要

书写机器人在实际生产线上没有广泛使用，因为它的效率不能我赶不上打印机的速度。但由于其结构简单，成本低廉，符合人的书写风格，在学习阶段是有价值的。书写机器人的设计包括路径规划、直线插补、加减速控制等常用电机运动控制算法。软件方面还将使用DXF文件分析、openCV图像处理等g代码生成工具，为激光切割机、雕刻机、3D打印机等大型设备的进一步研究做铺垫。所以我的作品以写作机器人为题分享我的制作过程和学习心得，希望对你的小伙伴们有所帮助学习。

开发环境

硬件：ART-PI，arduino，TM4C123GXL

RT-线程版本：3.14

开发工具和版本：MDK-ARM5.31、VSCode

RT线程使用概述

内核：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

软件框架描述

关于写字机器人的设计，我把它分成三个部分：

图像处理模块负责对文本图像、照片等图像文件进行预处理，去除噪声，然后用合适的算法对图像进行二值化，突出主要信息，再提取轮廓骨架供机器书写。

g代码生成模块将图像轮廓序列化，然后进行路径规划，选择一个合适的加工精度，然后根据数控加工常用的g代码规范生成数控加工文件。另外，对于标准的DXF文件，g代码是通过文件解析生成的。

运动控制模块是书写机器人中最复杂的模块，负责各个运动机构的精确快速运动。接收到g代码指令后，需要结合前后指令的信息生成当前指令合适的初始速度和最大运行速度，根据运动轨迹进行直线插补点，最后根据SPTA梯形加减速算法向电机发送脉冲。

示例效果