概述

寫字機器人在實際生產線上由于效率趕不上打印機，應用不是很廣，然而由于其結構簡單，成本低，并且符合人手寫風格，在學習階段很有價值。寫字機器人設計上包含了路徑規劃、直線插補、加減速控制等常用電機運動控制算法，在軟件上也會用到DXF文件解析、openCV圖像處理等G代碼生成工具，對后期深入研究激光切割機、雕刻機、3D打印機等大型設備有很好的鋪墊作用。因此我的作品以寫字機器人為題目分享我的制作過程和學習體驗，希望對各位小伙伴的學習有所幫助。

開發環境

硬件：ART-PI、arduino、TM4C123GXL

RT-Thread版本：3.14

開發工具及版本：MDK-ARM5.31、VSCode

RT-Thread使用情況概述

內核部分：線程調度，資源分配、同步通信、設備驅動框架

組件：DFS文件系統、UART串行異步通信、CAN通信

其他：UDP通信、cJSON編解碼

硬件框架

軟件框架說明

在寫字機器人設計上我將其分為三個部分：

圖像處理模塊負責把文本圖像和照片等圖像文件做預處理，去除雜點，然后以合適的算法將圖像二值化，突現主要信息，然后提取輪廓骨架以適合機器書寫。

G代碼生成模塊將圖像輪廓序列化后進行路徑規劃，選取一個適合的加工精度，然后按數控加工常用的G代碼規范生成NC加工文件。另外對于標準的DXF文件則通過文件解析的方法生成G代碼。

運動控制模塊是寫字機器人中最雜的一個模塊，負責各個運動機構的精準快速移動。收到G代碼指令后需要結合前后指令信息生成當前指令的合適初速度、最大運行速度，根據運動軌跡進行直線插補點，最后按SPTA梯形加減速算法向電機發出脈沖。

演示效果

責任編輯：xj

原文標題：【RT-Thread作品秀】寫字機器人

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