一种用于书法创作的吸墨装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于书法创作的吸墨装置，属于书法创作用具技术领域。

背景技术：

书法是我国的艺术瑰宝，千年来倍受人们崇爱。书法创作时，只有全神贯注、一气呵成，才能完整、准确地表达书法家的真实内心情感，展现书法家的最高境界。当书法家们进行作品创作时，往往要及时吸干宣纸上的多余墨汁而打断书写意境，影响书写作品效果。如果不能及时吸干宣纸上的多余墨汁，势必造成字体笔画丰肥、臃肿而乏筋骨，形成“墨猪”。授权公告号为cn207052125u的实用新型专利《一种用于书法教学的书法练习桌》所记载技术方案中，将纸张放在桌面上书写，书写完之后给风机通电通过气管给输送管通风，输送管底部开设圆形孔，风能够透过圆形孔均匀吹书法纸张，从而达到快速吹干的目的；该方法尽管也能干燥墨汁，但不能及时吸干，依然不足以避免“墨猪”现象的发生。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于书法创作的吸墨装置，以解决现有技术中对于书法作品创作过程中产生的多余墨汁无法及时吸干，容易发生“墨猪”现象的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于书法创作的吸墨装置，包括书法创作桌、处理单元，所述处理单元电性连接有输送单元、墨迹检测单元、吸墨单元；所述书法创作桌包括用于进行书法创作的书法创作桌面，吸墨单元、墨迹检测单元设于书法创作桌面上方；输送单元的动力输出端与吸墨单元传动连接，输送单元带动吸墨单元在书法创作桌面上方移动。

进一步地，所述吸墨单元包括收放带步进电机、收带轮、放带轮、吸墨带，所述收放带步进电机与处理单元电性连接，收放带步进电机的动力输出端与收带轮或/和放带轮传动连接，所述吸墨带绕接于收带轮与放带轮之间。

进一步地，所述输送单元包括行走支架、x轴行走机构、y轴行走机构、z轴升降机构，所述行走支架与书法创作桌固定连接，所述x轴行走机构与行走支架固定连接，所述y轴行走机构与x轴行走机构的动力输出端传动连接，所述z轴升降机构与y轴行走机构的动力输出端传动连接，所述吸墨单元与z轴升降机构的动力输出端传动连接。

进一步地，x轴行走机构、y轴行走机构、z轴升降机构中的至少任一项包括步进电机、丝杆、丝母、滑块，所述步进电机与处理单元电性连接，所述丝杆与步进电机的动力输出端传动连接，所述丝母与丝杆螺纹连接，所述滑块与丝母固定连接；滑块作为x轴行走机构、y轴行走机构、z轴升降机构中的至少任一项的动力输出端，在步进电机的驱动沿所对应丝杆的轴向移动。

进一步地，x轴行走机构、y轴行走机构、z轴升降机构中的至少任一项还包括与滑块滑动连接的导轨。

进一步地，还包括吸墨开关，所述吸墨开关电性连接于处理单元与输送单元、墨迹检测单元、吸墨单元中的至少任一项所构成的回路中。

进一步地，所述书法创作桌还包括与书法创作桌面固定连接的书法创作桌脚，所述书法创作桌脚不少于三个且呈对称分布。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：在用于进行书法创作的书法创作桌面上方设置墨迹检测单元和吸墨单元，利用墨迹检测单元预设算法实时获取需吸墨字符的位置，处理单元提取该位置坐标，向x轴行走机构、y轴行走机构、z轴升降机构、吸墨单元中的步进电机发出控制信号，先由x轴行走机构和y轴行走机构将吸墨单元移动至该位置，再由z轴升降机构带动吸墨单元作垂直方向往复运动，通过吸墨单元中的吸墨带吸取多余墨汁，接着由收放带步进电机带动收带轮与放带轮同向转动，释放出干净的吸墨带，以便于进行下一次吸墨操作。本是实用新型装置结构简单，既不影响书法家创作，又不会出现“墨猪”现象。

附图说明

图1是本实用新型装置实施例的结构示意图；

图2是本实用新型装置实施例中x轴行走机构的结构示意图；

图3是本实用新型装置实施例中y轴行走机构的结构示意图；

图4是本实用新型装置实施例中z轴升降机构的结构示意图；

图5是本实用新型装置实施例中吸墨单元的结构示意图。

图中：1、书法创作桌面；2、书法创作桌脚；3、行走支架；4、x轴行走机构；5、y轴行走机构；6、z轴升降机构；7、吸墨单元；8、墨迹检测单元支架；9、墨迹检测单元；10、吸墨开关；11、处理单元；41、x轴步进电机；42、x轴丝杆；43、x轴导轨；44、x轴滑块；45、x轴丝母；51、y轴步进电机；52、y轴丝杆；53、y轴导轨；54、y轴滑块；55、y轴丝母；61、z轴步进电机；62、z轴丝杆；63、z轴导轨；64、z轴机座；65、z轴滑块；66、z轴丝母；67、吸墨单元支架；71、收放带步进电机；72、收带轮；73、放带轮；74、吸墨带。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本实用新型具体实施方式提供了一种用于书法创作的吸墨装置，如图1所示，是本实用新型装置实施例的结构示意图，所述装置包括由书法创作桌脚2和书法创作桌面1组成的书法创作桌，所述书法创作桌面1用于进行书法创作，所述书法创作桌脚2与书法创作桌面1固定连接，起到支撑书法创作桌面1的作用，本实施例中，所述书法创作桌脚2共设有4个，对称分布于书法创作桌面1的下方。

书法创作桌面1的上方连接有输送单元和吸墨单元7，输送单元连接于书法创作桌面1与吸墨单元7之间，起到带动吸墨单元7在书法创作桌面1上方移动的作用。所述输送单元包括行走支架3、x轴行走机构4、y轴行走机构5、z轴升降机构6，所述行走支架3与书法创作桌固定连接，所述x轴行走机构4与行走支架3固定连接，所述y轴行走机构5与x轴行走机构4的动力输出端传动连接，所述z轴升降机构6与y轴行走机构5的动力输出端传动连接，所述吸墨单元7与z轴升降机构6的动力输出端传动连接，吸墨单元7在x轴行走机构4、y轴行走机构5、z轴升降机构6的联合作用下可在书法创作桌面1上方三维空间内移动。书法创作桌面1左边缘设有吸墨开关10和与其电性连接的处理单元11。本实施例中，所述处理单元11可采用80系列单片机。

更具体地，如图2至图4所示，分别是本实用新型装置实施例中x轴行走机构、y轴行走机构、z轴升降机构的结构示意图，所述x轴行走机构4通过行走支架3与书法创作桌面1固定连接，x轴行走机构4还通过墨迹检测单元支架8固定连接有墨迹检测单元9，所述墨迹检测单元9位于书法创作桌面1斜上方位置；x轴行走机构4包括x轴步进电机41、x轴丝杆42、x轴导轨43、x轴滑块44、x轴丝母45，x轴步进电机41与处理单元11电性连接，x轴丝杆42与x轴步进电机41的动力输出端传动连接，x轴丝母45与x轴丝杆42螺纹连接，x轴滑块44与x轴丝母45固定连接，x轴步进电机41根据处理单元11发送的控制信号，带动x轴丝杆42转动，驱动x轴丝母45沿x轴丝杆42轴向作直线运动，x轴丝母45带动x轴滑块44一并运动。所述x轴导轨43卡接于x轴滑块44的滑槽内与其滑动连接，对于x轴滑块44起到限位和导向的作用。

所述y轴行走机构5与x轴滑块44固定连接，跟随x轴滑块44在x轴向上作直线运动。y轴行走机构5包括y轴步进电机51、y轴丝杆52、y轴导轨53、y轴滑块54、y轴丝母55，y轴步进电机51与处理单元11电性连接，y轴丝杆52与y轴步进电机51的动力输出端传动连接，y轴丝母55与y轴丝杆52螺纹连接，y轴滑块54与y轴丝母55固定连接，y轴导轨53卡接于y轴滑块54的滑槽内与其滑动连接。y轴行走机构5与x轴行走机构4功能类似，驱动y轴滑块54在y轴向上作直线运动。

所述z轴升降机构6与y轴滑块54固定连接，跟随y轴滑块54在y轴向上作直线运动。z轴升降机构6包括z轴步进电机61、z轴丝杆62、z轴导轨63、z轴机座64、z轴滑块65、z轴丝母66、吸墨单元支架67，z轴步进电机61与处理单元11电性连接，z轴丝杆62与z轴步进电机61的动力输出端传动连接，z轴丝母66与z轴丝杆62螺纹连接，z轴滑块65与z轴丝母66固定连接，z轴导轨63卡接于z轴滑块65的滑槽内与其滑动连接。z轴升降机构6也与x轴行走机构4功能类似，驱动z轴滑块65在z轴向上作直线运动。其中，z轴导轨63安装于z轴机座64内，z轴滑块65通过吸墨单元支架67与吸墨单元7固定连接。基于上述x轴行走机构4、y轴行走机构5、z轴升降机构6可根据处理单元11发送的控制信号，带动吸墨单元7在书法创作桌面1上方三维空间内移动。

更具体地，如图5所示，是本实用新型装置实施例中吸墨单元的结构示意图，吸墨单元7安装于吸墨单元支架67上，包括收放带步进电机71、收带轮72、放带轮73，所述收放带步进电机71与处理单元11电性连接，收放带步进电机71的动力输出端与收带轮72和放带轮73，收带轮72与放带轮73之间绕接有吸墨带74，收放带步进电机71可根据处理单元11发送的控制信号，带动收带轮72与放带轮73同向转动，进而带动吸墨带74绕卷一定长度。

本实用新型具体实施方式还提供了一种用于书法创作的吸墨方法，所述方法基于前述装置加以实现，包括如下步骤：

步骤一，接通吸墨开关10，使得处理单元11与墨迹检测单元9、x轴步进电机41、y轴步进电机51、z轴步进电机61、收放带步进电机71构成回路。

步骤二，墨迹检测单元9根据处理单元11发送的控制信号，获取书法创作桌面1上的书法作品中需吸墨字符的位置，具体如下：

1)获取书法作品的字符图像；

2)对字符图像进行灰度化处理，获取字符灰色图像，转换公式为：

y＝0.30r+0.59g+0.11b，

式中，y为灰度化处理后字符的灰度，r为灰度化处理前字符在红色通道上的亮度，g为灰度化处理前字符在绿色通道上的亮度，b为灰度化处理前字符在蓝色通道上的亮度；

3)求取字符灰色图像在水平面内的积分投影向量，具体步骤包括：设字符灰色图像为h×w的矩阵，式中，w为矩阵宽度，h为矩阵高度。用x表示图像矩阵的列值，则有x∈[1，w]；用y表示图像矩阵的行值，则有y∈[1，h]，图像中任意像素点的灰度值为f(x,y)。将图像分别做水平方向和垂直方向的积分投影，得到该两个方向上的积分投影向量，如下：

式中，fy(x)为水平方向上积分投影向量，fx(y)为垂直方向积分投影向量；

4)对于给定阈值t，找出所有满足如下条件的连续区间：

式中，表示任一量词，x为x的取值范围，δ为很小的量；

对于离散的数字图像来说，一般令δ＝1，然后找出所有满足条件的x区间中的最大值x0，即x0应满足以下条件：

fy(x0)＝max|fy(x+δ)-fy(x)|，

则x＝x0处为不同区域的边界，同理可得y＝y0处为不同区域的边界，基于x＝x0，y＝y0，便可获取需吸墨字符的边界坐标。

步骤三，处理单元11提取前述步骤二中获取的需吸墨字符的位置，向输送单元发送控制信号，输送单元中的x轴行走机构4和y轴行走机构5联合作用，将吸墨单元7移动至所述位置。

步骤四，处理单元11向z轴升降机构6发送控制信号，z轴升降机构6的带动吸墨单元7向下移动，直至吸墨带74与所述位置的字符接触，吸取多余墨汁；接着，z轴升降机构6带动吸墨单元7向上移动，直至吸墨带74与所述位置的字符分离。重复几次上述动作，以利于充分吸取多余墨汁；然后，处理单元11向收放带步进电机71发送控制信号，驱动收带轮72与放带轮73同向转动，进而带动吸墨带74绕卷一定长度，使得已吸取墨汁的那部分吸墨带74绕卷至收带轮72，由收带轮72释放出干净的吸墨带74，以便于进行下一次吸墨操作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

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