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書法機(jī)器人
到目前為止，中國(guó)書法藝術(shù)的傳播，繼承與發(fā)展主要是通過對(duì)前人的筆跡（通常為碑帖）進(jìn)行學(xué)習(xí)和模仿來實(shí)現(xiàn)。在這種學(xué)習(xí)和模仿的過程中，面對(duì)相同的臨摹對(duì)象，由于書寫水平的高低往往因人而異，因此，臨摹出來的效果也不一樣。
通過分析可以發(fā)現(xiàn)，不同的字體（如楷書，行楷及魏碑等）的書寫技巧都有其固有的規(guī)律性可供遵循。在數(shù)字化技術(shù)飛速發(fā)展的今天，完全可以對(duì)書法的書寫技巧進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)字化處理，將中國(guó)古老的書法藝術(shù)與能夠集中體現(xiàn)現(xiàn)代高新技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品——機(jī)器人完美地結(jié)合起來，利用機(jī)器人控制毛筆的空間運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人書寫中國(guó)書法。
已經(jīng)研制出來的一種書法機(jī)器人系統(tǒng)主要由以下部分組成：（1）機(jī)器人本體；（2）機(jī)器人控制器；（3）型號(hào)不同的毛筆若干支，連續(xù)打印紙，墨汁，印泥和印章等附件；（4）上紙和切紙機(jī)構(gòu)；（5）機(jī)器人書寫平臺(tái)；（6）電源。
這種書法機(jī)器人系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)采用了windows 98操作系統(tǒng)，主要是利用其易用性，方便普通用戶或參觀者對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作。此外，根據(jù)系統(tǒng)的需要，編制了大量基于VB、VC、PEWIN和EXCEL的應(yīng)用軟件。
這種書法機(jī)器人系統(tǒng)具有一個(gè)十分友好的，用VB來實(shí)現(xiàn)的用戶界面，以便參觀者，特別是中小學(xué)生參觀者能夠順利地進(jìn)入和操作該書寫系統(tǒng)。該用戶界面不但有很清晰的界面，同時(shí)還有語音提示。
對(duì)于書法機(jī)器人系統(tǒng)來說，書法字庫(kù)的建立是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的軟件工作，它直接影響著機(jī)器人書寫的質(zhì)量。中國(guó)的常用漢字有近10000余個(gè)，在建立字庫(kù)時(shí)，不可能對(duì)每一個(gè)字，每一個(gè)字體單獨(dú)編程，否則將既浪費(fèi)時(shí)間，又浪費(fèi)人力，也是極不現(xiàn)實(shí)的。
為此，研究人員首先對(duì)漢字的構(gòu)架進(jìn)行分析和分類，將常用漢字拆分為基本筆畫和基本部首，然后對(duì)每一個(gè)具體的筆畫，針對(duì)不同的字體風(fēng)格，編寫具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的機(jī)器人書寫筆畫程序，并作為一個(gè)筆畫類模塊或子程序存儲(chǔ)。該筆畫類模塊或子程序留有調(diào)節(jié)字體大小的參數(shù)或成員函數(shù)，以便根據(jù)不同的尺寸要求自動(dòng)進(jìn)行縮放。
其次，對(duì)某一字體的常用部首，根據(jù)已經(jīng)編寫的相應(yīng)筆畫程序，構(gòu)建成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的部首類模塊或子程序，以方便對(duì)整字的后續(xù)編程。同樣，部首類模塊或子程序也有調(diào)節(jié)字體大小的成員函數(shù)或參數(shù)。
最后，針對(duì)某一字體中的某一具體的漢字，通過調(diào)用已經(jīng)編制完成的相應(yīng)的筆畫和部首類模塊或子程序可以構(gòu)建出該字，該字的大小仍由成員函數(shù)或參數(shù)來調(diào)整。
通過這樣的編程，既可以大大減少編程的工作量，又具有組字的靈活性。若要添加新字，只需要用已知的筆畫和部首進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M裝即可。
書法機(jī)器人系統(tǒng)的工作流程及功能如下：
書法機(jī)器人系統(tǒng)啟動(dòng)后，參觀者在語音的提示下，通過電腦屏幕選擇要求機(jī)器人書寫的內(nèi)容（該內(nèi)容必須是機(jī)器人書寫字庫(kù)中的文字）。此時(shí)，參觀者可以選擇不同的文字或者詩(shī)句，同一個(gè)文字又可以選擇不同的字體，如：楷書，隸書，草書等。
按下“確定”后，機(jī)器人根據(jù)參觀者所選擇的書寫字?jǐn)?shù)的多少，自動(dòng)確定字體的大小和版式（橫排或豎排），以便能夠完整，合理和美觀地書寫所選文字。然后，機(jī)器人根據(jù)字體的大小從筆架上選取相應(yīng)型號(hào)的毛筆，并沾上墨，潤(rùn)筆。
同時(shí)，上紙輸送系統(tǒng)自動(dòng)上紙，將空白紙輸送到書寫位置。
然后，機(jī)器人模仿人的書寫方法開始書寫。在書寫過程中的適當(dāng)時(shí)候，機(jī)器人能夠自動(dòng)完成潤(rùn)筆等動(dòng)作。
書寫完成后，機(jī)器人收筆并將毛筆放回毛筆架上，然后抓取印章，為所書作品蓋章。上紙輸送系統(tǒng)自動(dòng)走紙，烘干墨跡，切紙，并將作品從出紙口送出。機(jī)器人在表演的整個(gè)過程中均為自動(dòng)運(yùn)行，無需其他人員的介入。
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