一种具有字体调节功能的书写笔制造技术

本发明专利技术公开了一种具有字体调节功能的书写笔，涉及自动化控制技术领域，主要包括处理模块、信号采集模块和字体调节模块。通过设置在靠近书写笔笔尖的信号采集模块来采集压力信号。处理模块根据接收到的压力信号，实时判断书写状态，并根据判断的结果控制字体调节模块进行字体调节。字体调节模块包括由多个出墨分支构成的出墨系统，以及具有多个出墨孔的笔头；所述笔头的每一个出墨孔与一个出墨分支连接，每一个出墨分支在微处理器的控制下单独出墨，从而实现笔画粗细的调节，来帮助使用者体现笔画的粗壮或纤细，达到美化字体的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有字体调节功能的书写笔
本专利技术属于自动化控制领域，具体的说是涉及一种具有字体调节功能的书写笔。
技术介绍
书法作为中国一种传统的艺术形式，其主要的表达方式为采用书写笔进行手写。不可否认的是，要通过手写实现比较美的书法，需要经过较长时间的练习，即使在练习有成的情况下，仍需要保持不间断的练习，正所谓“三天不练手生”。但是在当今的快节奏、高压力现实生活中，不论出于主观还是客观的原因，书法在大众群体中表现为不断的没落。但不可否认的是，仍然有较多的国人希望能写出一手漂亮的字。例如，书法的每一笔都有提按，提是用笔轻轻写，直至提出尖，按是用笔重写，依用力的程度分为按、驻、顿笔，顿笔就是重按，这些提按的效果会体现出字体的粗壮或者纤细，因此，如何将现代科技技术融入书写笔，为手写者提供辅助，帮助其实现书法表达的需求成为了亟待解决的问题，而目前尚未有针对这类需求的解决方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的，就是针对上述问题，在传统的书写笔中植入当今的科学技术，提供一种具有字体调节功能的书写笔，辅助使用者达到书法提按效果，体现笔画的粗壮或纤细，美化字体。为实现上述目的，本专利技术提供了一种具有字体调节功能的书写笔，包括笔身、处理模块、信号采集模块、和字体调节模块；所述信号采集模块包括压力传感器，所述压力传感器设置在靠近所述书写笔笔尖的部位，用于采集书写时产生的压力信号，当检测到压力信号时，判断书写开始，所述处理模块开始工作，进入工作模式，否则进入休眠模式；所述处理模块包括微处理器，所述微处理器根据接收到的所述压力信号实时判断书写状态，所述书写状态包括落笔、均匀运笔、重笔画、轻笔画四种状态，所述微处理器根据判断的书写状态结果控制所述字体调节模块进行字体调节；所述字体调节模块包括出墨系统，以及具有多个出墨孔的笔头；所述出墨系统包括多个出墨分支、一个储墨槽和固定板；所述储墨槽顶端设有橡胶塞，所述储墨槽底部设置有与出墨分支数目相等的墨水流通口；固定板上设置有与出墨分支数目相等的通孔，所述出墨分支穿过所述固定板上的通孔均匀分布环绕在所述储墨槽周围，所述笔头的出墨孔数目与出墨分支的数目相等，每一个所述出墨孔与一个所述出墨分支连接，且每一个所述出墨分支在所述微处理器的控制下单独出墨。进一步地，所述微处理器根据接收到的所述压力信号实时判断书写状态的具体方法如下：每间隔△t时间采集当前时刻t的压力信号p(t)，将该压力信号与上一采集时刻的压力信号p(t-△t)作比较，令△p＝p(t)-p(t-△t)；若△p＝p(t)，则所述书写状态为落笔状态；若△p>0，则所述书写状态为重笔画状态；若△p＝0，则所述书写状态为均匀运笔状态；若△p<0且p(t)>0，则所述书写状态为轻笔画状态。进一步地，所述微处理器根据判断的书写状态结果控制所述字体调节模块进行字体调节的具体方法为：当所述微处理器判断所述书写状态为落笔状态时，所述微处理器发出控制命令打开一半数量的所述出墨分支使其出墨；当所述微处理器判断所述书写状态为重笔画状态时，所述微处理器发出控制命令打开一部分所述出墨分支，以使当前时刻比上一采集时刻多20％数量的所述出墨分支出墨，从而实现笔画逐渐加粗；当所述微处理器判断所述书写状态为均匀运笔状态时，所述微处理器不发出控制命令打开或关闭部分所述出墨分支，保持当前所述出墨分支的出墨状态不变，从而实现笔画粗细不变；当所述微处理器判断所述书写状态为轻笔画状态时，所述微处理器发出控制命令关闭一部分所述出墨分支，使当前时刻比上一采集时刻少20％数量的所述出墨分支出墨，从而实现笔画逐渐变细，同时最少要保证仍打开了占总数10％数量的所述出墨分支。进一步地，所述出墨分支包括活塞、活塞连杆、弹性体、活塞缸、细管、单向阀；所述活塞固连在所述活塞连杆下端，所述弹性体的下端与所述固定板固连，所述弹性体的上端与所述活塞连杆固连，所述活塞置于所述活塞缸内部，所述细管通过所述墨水流通口与所述储墨槽连通，所述单向阀被设置在所述细管内。进一步地，所述弹性体由介电弹性材料制成，接受来自所述微处理器的控制信号，从而被施加或者撤销电场。进一步地，所述单向阀接受来自所述微处理器的控制信号，从而被打开或者关闭。进一步地，所述微处理器发出控制命令关闭一部分所述出墨分支的具体方法为：所述微处理器输出控制信号向所述弹性体施加电场，使弹性体纵向伸展，从而顶起所述活塞连杆，带动所述活塞上移，使所述活塞下方的一段气体压强减少，其下方的液体墨水就不会向下移动，同时所述微处理器输出控制信号给所述单向阀使其关闭，停止所述储墨槽向所述出墨分支供墨。进一步地，所述微处理器发出控制命令打开一部分所述出墨分支的具体方法为：所述微处理器输出控制信号向所述弹性体撤销电场，使弹性体恢复原状，从而使所述活塞连杆带动所述活塞下落，使所述活塞恢复其上下部气压平衡状态，使墨水能够顺利流出，同时所述微处理器输出控制信号给所述单向阀使其打开，恢复所述储墨槽向所述出墨分支供墨供墨。本专利技术的有益效果是：能够对书写的笔迹进行实时调节，模拟书法中依据不同力度的提按笔效果，实现笔画粗细的调节，来帮助使用者体现笔画的粗壮或纤细，达到美化字体的效果。附图说明图1为本专利技术的书写笔结构示意图；图2为出墨分支上半部分结构示意图；图3为具有多个出墨孔的笔头结构示意图；图4为出墨分支下半部分及储墨槽结构示意图。其中，1-笔身，2-橡胶塞，102-压力传感器，3-微处理器，4-出墨分支，5-储墨槽，6-活塞，7-活塞连杆，8-弹性体，9-固定板，10-通孔，11-细管，12-活塞缸，601-单向阀，13-墨水流通口，103-出墨孔。具体实施方式下面结合附图本专利技术做进一步的说明如下：如图1所示，书写笔包括笔身1、处理模块、信号采集模块和字体调节模块。信号采集模块包括压力传感器102，设置在书写笔笔尖的部位，用于采集书写时笔触到纸张的压力信号，当检测到压力信号时，判断书写开始，微处理器3开始工作，进入工作模式，否则进入休眠模式。处理模块包括微处理器3，根据接收到的压力传感器102传来的压力信号，实时判断书写笔的书写状态；所述书写状态至少包括落笔、均匀运笔、重笔画、轻笔画四种状态。判定方法如下：(1)每间隔△t时间采集当前时刻t的压力信号p(t)，将该压力信号与上一采集时刻的压力信号p(t-△t)作比较，令△p＝p(t)-p(t-△t)；(2)若△p＝p(t)，表示上一采集时刻压力为零，上一采集时刻笔没有接触纸张，当前采集时刻即为落笔状态；若△p>0，表示书写笔处于重笔画状态；若△p＝0，表示书写笔处于均匀运笔状态；若△p<0且p(t)>0，表示书写笔处于轻笔画状态。微处理器3根据判断的书写状态结果控制字体调节模块进行字体调节。如图1和图2所示，字体调节模块包括出墨系统，以及具有多个出墨孔103的笔头。出墨系统包括多个出墨分支4、一个储墨槽5和固定板9。储墨槽5顶端设有橡胶塞2，拔出橡胶塞2，可以使用小漏斗进行加墨。储墨槽5设置有与出墨分支4数目相等的墨水流通口13；固定板9上设置有与出墨分支4数目相等的通孔10，每一个出墨分支4穿过固定板9上的各个通孔10，从而均匀分布环绕在储墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有字体调节功能的书写笔，其特征在于，包括笔身、处理模块、信号采集模块、和字体调节模块；所述信号采集模块包括压力传感器，所述压力传感器设置在靠近所述书写笔笔尖的部位，用于采集书写时产生的压力信号，当检测到压力信号时，判断书写开始，所述处理模块开始工作，进入工作模式，否则进入休眠模式；所述处理模块包括微处理器，所述微处理器根据接收到的所述压力信号实时判断书写状态，所述书写状态包括落笔、均匀运笔、重笔画、轻笔画四种状态，所述微处理器根据判断的书写状态结果控制所述字体调节模块进行字体调节；所述字体调节模块包括出墨系统，以及具有多个出墨孔的笔头；所述出墨系统包括多个出墨分支、一个储墨槽和固定板；所述储墨槽顶端设有橡胶塞，所述储墨槽底部设置有与出墨分支数目相等的墨水流通口；固定板上设置有与出墨分支数目相等的通孔，所述出墨分支穿过所述固定板上的通孔均匀分布环绕在所述储墨槽周围，所述笔头的出墨孔数目与出墨分支的数目相等，每一个所述出墨孔与一个所述出墨分支连接，且每一个所述出墨分支在所述微处理器的控制下单独出墨。

【技术特征摘要】
1.一种具有字体调节功能的书写笔，其特征在于，包括笔身、处理模块、信号采集模块、和字体调节模块；所述信号采集模块包括压力传感器，所述压力传感器设置在靠近所述书写笔笔尖的部位，用于采集书写时产生的压力信号，当检测到压力信号时，判断书写开始，所述处理模块开始工作，进入工作模式，否则进入休眠模式；所述处理模块包括微处理器，所述微处理器根据接收到的所述压力信号实时判断书写状态，所述书写状态包括落笔、均匀运笔、重笔画、轻笔画四种状态，所述微处理器根据判断的书写状态结果控制所述字体调节模块进行字体调节；所述字体调节模块包括出墨系统，以及具有多个出墨孔的笔头；所述出墨系统包括多个出墨分支、一个储墨槽和固定板；所述储墨槽顶端设有橡胶塞，所述储墨槽底部设置有与出墨分支数目相等的墨水流通口；固定板上设置有与出墨分支数目相等的通孔，所述出墨分支穿过所述固定板上的通孔均匀分布环绕在所述储墨槽周围，所述笔头的出墨孔数目与出墨分支的数目相等，每一个所述出墨孔与一个所述出墨分支连接，且每一个所述出墨分支在所述微处理器的控制下单独出墨。2.根据权利要求1所述的具有字体调节功能的书写笔，其特征在于，所述微处理器根据接收到的所述压力信号实时判断书写状态的具体方法如下：每间隔△t时间采集当前时刻t的压力信号p(t)，将该压力信号与上一采集时刻的压力信号p(t-△t)作比较，令△p＝p(t)-p(t-△t)；若△p＝p(t)，则所述书写状态为落笔状态；若△p>0，则所述书写状态为重笔画状态；若△p＝0，则所述书写状态为均匀运笔状态；若△p<0且p(t)>0，则所述书写状态为轻笔画状态。3.根据权利要求2所述的具有字体调节功能的书写笔，其特征在于，所述微处理器根据判断的书写状态结果控制所述字体调节模块进行字体调节的具体方法为：当所述微处理器判断所述书写状态为落笔状态时，所述微处理器发出控制命令打开一半数量的所述出墨分支使其出墨；当所述微处理器判断所述书写状态为重笔画状态时，所述微处理器发出控制命令打开一部分所述出墨分支，以使当前时刻比上一采集时刻多20％...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄慧萍，雷孝彬，谢文彤，尹婷婷，王更尧，胡家，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51