文档介绍：基于Arduino的CoreXY结构写字机器人设计
 
 
王力 孙国强 尹纶培
摘 要：随着社会的不断发展，物质文化不断丰富，人们对精神追求越来越高，公众对传统印刷品印刷文字和图像的满意度越来越低。传统印刷需要 
 
基于Arduino的CoreXY结构写字机器人设计
 
 
王力 孙国强 尹纶培
摘 要：随着社会的不断发展，物质文化不断丰富，人们对精神追求越来越高，公众对传统印刷品印刷文字和图像的满意度越来越低。传统印刷需要大量的墨盒，墨盒的成本非常高，基于此我们团队设计并构建了这款基于CoreXY的书写机器人。该系统将图像上传到主计算机进行图像识别，然后根据相应的固件进行转码并存入Arduino Mega2560，通过串口通信发给带有固件的Arduino并将其转换为相应的数字信号。 Arduino UNO R3控制板处理的信号通过相应的控
制X轴，Y轴作用于两个步进电机和舵机形成相应的联系，从而写出相应的文字和图像。
Key：写字机器人;Arduino;步进电机;舵机;CoreXY结构
DOI：.37-1222/
1 引言
CoreXY结构的写字机器人不需价格高昂的墨盒，一只有墨水的笔和用电脑录入相应的文字便可完成相应的书写。此机器人结构简单，无需太多的空间便可完成工作，通过对写字机器人的研究，有助于降低成本并且得到同样的书写效果。
本技术报告主要包括机械系统，硬件系统，上位机部分和控制部分，并说明我们的设计思路和解决方案。机械结构的独特设计以及硬件系统的互相配合，完成了相应功能，在设计的过程中主要考虑制作的成本、机器的书写原理和怎样实现的等问题。
2 系统的整体设计
创乐博DrawRobot负责接受文字及图像，并将接收到的文字和图像信息转为G代码，然后用一块Arduino Mega 2560，把Arduino Mega2560当作上位机并且与下位机进行通信，将G代码以两块板子的串口通信发送给控制板。
在下位机中，Arduino UNO R3控制板接受主机通过串口发送的G代码，通过画笔源码生成的固件将G代码识别转换成相应的电机的状态并将信号发送到CNC Shield V3扩展板和电机驱动板A4988[1]。
步进电机是机器人的动力部分。从A4988接收的信号控制电机的正向和反向转速。每次输出控制脉冲时，步进电机前进或后退。舵机通过信号线接收信号，来旋转机臂，达到抬笔和落笔的目的。
3 机械结构设计
四个光轴用作中间结构运动的轨道，一个同步轮固定在三个侧面的每一个上，同步带固定在一侧。此结构是两个步进电机的并联结构。每个部分通过足够长的同步皮带连接，同步皮带由四个同步轮分成四个方向并连接。通过步进电机的运动，滑架部分可以移动到-X轴，X轴，-Y轴和Y轴。笔架结构由舵机控制，以提升笔和笔。当舵机旋转时，笔架向上移动两个光轴以达到抬起笔的目的。当转向器的臂趋于水平时，笔架通过重力作用向下移动，从而达到笔下的目的。
4 控制系统设计
控制器模块
此系统的控制板采用了Arduino UNO R3来控制电机驱动板的信号。根据相应的机械结构编写画笔源码，然后将执行文件烧录到相应的芯片中。用合适的上位机（此系