背景：智能机械在我们的日常生活中应用越来越广泛，例如家务机器人，表演机器人，消防机器人，医疗机器人等。为人们的日常生活带来了极大的便利。在写字机器人的制作及创新过程中涉及到了单片机、电子技术、传感器、自动化控制技术、电机技术、机械传动机构等相关知识。利用单片机的可编程性、易控制性等优点，结合检测传感技术，综合应用到系统中，是写字机械实现智能化。

    设计思路：本作品灵感源于3D打印机。传统3D打印机由X、Y、Z三轴控制，本作品在不影响Z轴精度的情况下，将Z轴阉割。Z轴由舵机和一个叶片组成，叶片安装在舵机上，由舵机带动叶片。Z轴最大高度为叶片旋转后的高度差。通过舵机带动叶片的高度差控制起笔和落笔。

    电机选用说明：X、Y两轴由步进电机驱动。步进电机相对普通电机来说，他可以实现开环控制，即通过驱动信号输入端输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。可精准控制机械进行位移。与传统打印机选用电机相似。Z轴由舵机驱动，舵机相对普通电机来说，扭矩大。可以控制机械快速起笔落笔。 

    结构说明：本作品框架由六根钢管组成，钢管两根一组，共三组，每组两根钢管平行摆放，X轴由两组上下摆放的钢管组成。Y轴由一组钢管组成，放置与X轴上面一组钢管上。钢管两端由3D打印的固定结构固定。步进电机放置于X轴两侧，悬挂放置。步进电机上装有齿轮，齿轮上安装皮带轮。

    用途：仿手写写字机械是一种教学、科普设备。在教学方面，可为大学机械、电子、计算机、软件等专业开出机器人写字试验、绘图试验、机器人机构学试验、机器人装配试验、计算机应用试验，机器人绘图软件编制试验，机器人数控编程试验等。在科普方面，也可为中学开出机器人表演，可以陈列于各种城市科学馆、少年馆、作写字表演，表征信息时代的成就等。

    功能及使用说明：本机械主要功能为完成仿手写写字及绘图。通过上位机控制机械完成书写及绘图。可以通过专门的软件自行制作文本让机械执行，数据库内多种字体，可自行选择，完美仿真手写笔迹。可定制纸张大小及书写位置，支持主流纸张大小，应用前景广泛。

 产品特点：

1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。

(2)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换机械手部末端操作器（激光笔等）便可执行不同的作业任务。

(3)写字机械技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。