【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体而言涉及机器人领域，具体而言，涉及一种多自由度机器人用于书法临摹的控制方法。
技术介绍
1、目前，中国传统文化越来越受到大家喜爱，传统文化中的书法也是一项重头戏。但是如何书写毛笔字，困惑着学习者，观摩正确的书写方式，是大家急需的。学习者通过观摩正确的落笔高度、以及笔画书写顺序，可以直观的进行模仿和学习。但是现有的书写机器人则仅是充实字本身，采用的类似打印充实方式，而非学习者需要的书写方式。
2、因此，如何能够正确地显示落笔高度和书写过程，是书写机器人领域急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够正确地显示落笔高度和书写过程的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、根据本专利技术的一个方面，提供了一种多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，使用机器人操作毛笔，包括以下步骤：
4、(1)扫描书法图像，并对具体单字进行图像处理；
5、(2)根据图像处理数据，确定字体的骨架和像素宽度，提取字形轮廓；
6、(3)根据骨架信息与骨架点间距和像素宽度，确定骨架点位置；
7、(4)根据骨架点位置及字形轮廓信息，确定每个骨架点处的毛笔运笔深度；
8、(5)根据骨架点位置、运笔深度及人机交互输入笔序，控制机器人动作，操作三分笔完成单字的书写。
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10、根据本专利技术的一实施方式，步骤(2)中，对字体预处理图像的主体部分进行图形细化，得到字体宽度仅为一像素宽的细化字体图像，确定字体的骨架，对生成的字体预处理图像进行边缘检测，提取字形轮廓。
11、根据本专利技术的一实施方式，对字体进行二值图像处理，确定目标像素点，以及周围3x3领域的八个像素点，并对该目标像素点进行确定。
12、根据本专利技术的一实施方式，是否删除目标像素点的判定规则为：
13、a)目标像素点的像素值是1，则该点是前景字体上的点，而不是背景上的点；
14、b)目标像素点的上、下、左、右四个点中，至少有一个点的像素值为0，则说明该点是前景上处于字体边缘上的点，需要从字体边缘逐层将点删除。
15、c)八个像素点中仅有一个像素值是1的点，表明目标像素点是细线的端点；八个像素点的像素值都是0，则说明目标像素点是一个独立的点；这两种情况的点均不能删除；
16、d)目标像素点的8连通连接数是2则该点为连接点，是3则该点为分支点，是4则该点为交叉点，这三种点均不能删除；
17、e)目标像素点的周边点的删除和保留进行确定。
18、根据本专利技术的一实施方式，对二值图像的每个像素点从左至右、从上至下逐个按照上述规则判断，如果满足上述条件，则将该点设置为待删除点，当一个遍历周期结束后，将所有标记的待删除点删除，如果某个运行周期没有待删除点，则得到字体的细化骨架。
19、根据本专利技术的一实施方式，三分笔的笔尖外形轮廓可简化为一个等腰三角形，等腰三角形的高为毛笔的运笔深度，字体笔画字迹的宽度为毛笔笔头的宽度。
20、根据本专利技术的一实施方式，运笔深度和笔迹宽度呈正比例关系。
21、根据本专利技术的一实施方式，由笔尖对对字形轮廓的最大内切圆的半径，确定运笔深度。
22、根据本专利技术的一实施方式，操作机器人按照骨架点确定行走方向，按照运笔深度调整相对书写面的高度位置，按照既定笔序确定行走顺序。
23、由上述技术方案可知，本专利技术的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法的优点和积极效果在于：
24、本专利技术中，扫描处理图像确定骨架和像素宽度并提取字形轮廓，然后确定骨架点位置和各点运笔深度，根据这些数据控制机器人进行动作，模仿人书写毛笔字，并以正确的笔画书写顺序展示给学习者，帮助学习者进行毛笔书写训练，具有非常高的市场价值。
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1.一种多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，使用机器人操作毛笔，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，步骤(1)中，将图像转为512×512大小的图像，对图像进行灰度化、二值化、滤波降噪处理，并将图像反转，得到字体的预处理图像。
3.如权利要求2所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，步骤(2)中，对字体预处理图像的主体部分进行图形细化，得到字体宽度仅为一像素宽的细化字体图像，确定字体的骨架，对生成的字体预处理图像进行边缘检测，提取字形轮廓。
4.如权利要求1所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，步骤(3)中，对字体进行二值图像处理，确定目标像素点，以及周围3X3领域的八个像素点，并对该目标像素点进行确定。
5.如权利要求4所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，是否删除目标像素点的判定规则为：
6.如权利要求5所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，对二值图像的每个像
7.如权利要求1所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，三分笔的笔尖外形轮廓可简化为一个等腰三角形，等腰三角形的高为毛笔的运笔深度，字体笔画字迹的宽度为毛笔笔头的宽度。
8.如权利要求7所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，运笔深度和笔迹宽度呈正比例关系。
9.如权利要求8所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，由笔尖对对字形轮廓的最大内切圆的半径，确定运笔深度。
10.如权利要求1-9任一所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，操作机器人按照骨架点确定行走方向，按照运笔深度调整相对书写面的高度位置，按照既定笔序确定行走顺序。
...【技术特征摘要】
1.一种多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，使用机器人操作毛笔，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，步骤(1)中，将图像转为512×512大小的图像，对图像进行灰度化、二值化、滤波降噪处理，并将图像反转，得到字体的预处理图像。
3.如权利要求2所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，步骤(2)中，对字体预处理图像的主体部分进行图形细化，得到字体宽度仅为一像素宽的细化字体图像，确定字体的骨架，对生成的字体预处理图像进行边缘检测，提取字形轮廓。
4.如权利要求1所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，步骤(3)中，对字体进行二值图像处理，确定目标像素点，以及周围3x3领域的八个像素点，并对该目标像素点进行确定。
5.如权利要求4所述的多自由度书法机器人半自主书法临摹实现方法，其特征在于，是否删除目标像素点的判定规则为：
6.如权利要求5所述的...
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