用于机器人的书法临摹方法、装置及机器人制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于机器人的书法临摹方法、装置及机器人。该方法包括：从参考图像中获取待临摹汉字的风格特征描述参数，风格特征描述参数包括总的笔画数目、笔画顺序、笔画的起点和终点、笔画的平均宽度、骨架点的坐标和骨架点处的笔画宽度、笔画的倾斜角度和笔画的骨架长度中的部分或者全部；根据风格特征描述参数确定机械臂运动时的三维运动轨迹控制参数；利用机器人运动学逆解，根据三维运动轨迹控制参数确定机械臂的关节值；根据所确定的机械臂的关节值控制机械臂运动，带动机械臂所夹持的书写工具在书写平台上进行书写。该方法通过风格特征描述参数对待临摹汉字的特征进行量化，提高了机器人临摹书法的准确性与相似度。

【技术实现步骤摘要】
用于机器人的书法临摹方法、装置及机器人
本专利技术涉及机器人运动控制与轨迹规划
，具体涉及一种用于机器人的书法临摹方法、装置及机器人。
技术介绍
中国书法有着上千年的悠久历史，是中华民族的文化瑰宝，是人类文明的宝贵财富。书法作为最具中国特色的传统文化之一，其传承与发展的重要性不言而喻。然而由于书法风格多种多样，书写过程千变万化，因此通常情况下人们需要花费数年时间进行练习才能达到较好的书写水平。随着科技的迅速发展，机器人可以模仿人类进行各种复杂的作业任务。尤其近年来，随着体积更小、操作精度更高的协作机械臂的诞生，机械臂已经被尝试运用到书法的复现和示教领域，例如可以用于对书法初学者的教学演示，可以在一定程度上释放人力资源。然而目前机器人进行书法临摹时，对于原书法字体风格的还原度及准确性均无法达到理想效果。因此，用于机器人的书法临摹方法还存在需要改进的地方。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种用于机器人的书法临摹方法、装置及机器人。第一方面，本专利技术实施例提供一种用于机器人的书法临摹方法，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机器人的书法临摹方法，其特征在于，包括：/n从参考图像中获取待临摹汉字的风格特征描述参数，所述风格特征描述参数包括总的笔画数目、笔画顺序、笔画的起点和终点、笔画的平均宽度、骨架点的坐标和骨架点处的笔画宽度、笔画的倾斜角度和笔画的骨架长度中的部分或者全部；/n根据所述风格特征描述参数确定机械臂运动时的三维运动轨迹控制参数；/n利用机器人运动学逆解，根据所述三维运动轨迹控制参数确定机械臂的关节值；/n根据所确定的机械臂的关节值控制机械臂运动，带动机械臂所夹持的书写工具在书写平台上进行书写。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人的书法临摹方法，其特征在于，包括：
从参考图像中获取待临摹汉字的风格特征描述参数，所述风格特征描述参数包括总的笔画数目、笔画顺序、笔画的起点和终点、笔画的平均宽度、骨架点的坐标和骨架点处的笔画宽度、笔画的倾斜角度和笔画的骨架长度中的部分或者全部；
根据所述风格特征描述参数确定机械臂运动时的三维运动轨迹控制参数；
利用机器人运动学逆解，根据所述三维运动轨迹控制参数确定机械臂的关节值；
根据所确定的机械臂的关节值控制机械臂运动，带动机械臂所夹持的书写工具在书写平台上进行书写。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从参考图像中获取待临摹汉字的风格特征描述参数包括：
对所述参考图像进行去噪处理和二值化处理；
提取待临摹汉字的骨架线；
根据提取的骨架线确定待临摹汉字的笔画顺序；
确定每一个笔画包括的骨架点的坐标和骨架点处的笔画宽度。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述风格特征描述参数确定机械臂运动时的三维运动轨迹控制参数包括：
根据骨架点的坐标确定机械臂运动时的XY平面轨迹坐标；
根据骨架点处的笔画宽度确定机械臂运动时的Z轴坐标。


4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据如下公式确定实际书写图像与参考图像的相似度：
S＝k1I+k2B+k3E；k1+k2+k3＝1；
其中，I表示倾斜度相似性，用于度量实际书写图像与参考图像中笔画的倾斜角度的相似程度，k1表示倾斜度相似性的权重；B表示平衡度相似性，用于度量实际书写图像与参考图像中字体内部笔画间相对大小的相似程度，k2表示平衡度相似性的权重；E表示书写力度相似性，用于度量实际书写图像与参考图像中笔画宽度的相似程度，k3表示书写力度相似性的权重；S表示实际书写图像与参考图像的相似度。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据如下公式确定倾斜度相似性：



其中，I表示倾斜度相似性，N表示总的笔画数目，In表示第n个笔画的倾斜度相似性，θ′n表示参考图像中第n个笔画的倾斜角度，θn表示实际书写图像中第n个笔画的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘培超，邢淑敏，郎需林，刘主福，
申请(专利权)人：深圳市越疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44