利用工业机械臂书写汉字需要进行复杂的轨迹规划。每个汉字的笔划和结构都是不同的,并且汉字在书写过程中往往不能一笔完成,需要有若干个起笔和抬笔的动作。本文针对这一问题对书写机器人进行研究,开发出的机器人汉字书写系统主要用于课程教学和科普展示。本文工作内容如下:(1)设计了汉字书写系统的整体方案,包括确定了书写系统的设计需求、书写系统的设计方案、RAPID模块的设计方案以及窗体应用程序的设计方案。(2)通过对比两种字库的特点,确定选用缩放后失真较小的矢量字库,矢量字库文件内包含了常用汉字笔画的坐标信息。确定机器人书写的轨迹规划流程,通过正交实验法确定了机器人的书写速度、下笔深度等控制参数。(3)针对IRB1410型工业机械臂进行正、逆运动学的求解。借助PC SDK开发了上位机程序用于监控和控制机器人,实现将实时输入的汉字坐标数组写入到机器人的RAPID程序数据中,以及RAPID程序的启动、停止以及程序指针的复位功能。利用虚拟控制器实现了离线仿真。(4)基于ABB IRB1410型工业机械臂搭建了汉字书写系统,通过末端夹持马克笔完成了汉字的书写。该机器人书写系统能够有效完成实时输入任意汉字并识别出存储在矢量字库中的坐标信息,通过C#程序将坐标数组写入到机器人控制器内,自动生成RAPID程序来控制机器人进行汉字书写。