會(huì)寫書法的機(jī)器人

張婧

科技的飛速發(fā)展給人類帶來了巨大的影響，人們?cè)谙硎芩耐瑫r(shí)，也會(huì)思考科技的發(fā)展和人類的關(guān)系。

歡迎你走進(jìn)天津科學(xué)技術(shù)館，在這里，復(fù)雜的科學(xué)原理變得淺顯易懂，枯燥的科學(xué)知識(shí)變得生動(dòng)有趣，這里既可以激發(fā)你對(duì)科學(xué)的興趣和探知欲，也能幫助你深入了解人與科學(xué)、人與自然和諧統(tǒng)一的發(fā)展關(guān)系。

走進(jìn)“機(jī)器人天地”展廳，相信你一定會(huì)被那里展示的眾多先進(jìn)而神奇的機(jī)器人及相關(guān)人工智能技術(shù)所吸引。你既可以與機(jī)器人零距離、面對(duì)面交流，全面了解機(jī)器人的發(fā)展史、種類、用途、原理及相關(guān)技術(shù)，也可以解答心中關(guān)于“機(jī)器人是否能替代人”的疑問。

今天，重點(diǎn)向你介紹一位“生活”在這里的機(jī)器人書法家朋友，歡迎你帶著思考與問題來走進(jìn)這段“科普博物”之旅。

天津科學(xué)技術(shù)館館長 姚劍波

書法是中國特有的文化藝術(shù)形式之一，它傳承了幾千年，既有實(shí)用性，又有藝術(shù)性。在科學(xué)技術(shù)極其發(fā)達(dá)的今天，手機(jī)、電腦雖然已經(jīng)成為我們生活、工作甚至是學(xué)習(xí)中必不可少的應(yīng)用工具之一，但是我們?nèi)匀幌矏蹠?，并且通過勤奮的練習(xí)來提升書法技能，陶冶自己的情操。

我們知道，中國書法的傳播、繼承與發(fā)展主要是通過對(duì)前人的筆跡進(jìn)行學(xué)習(xí)和模仿來實(shí)現(xiàn)的。通過分析我們可以發(fā)現(xiàn)，不同字體的書寫技巧是有規(guī)律可循的。在數(shù)字化技術(shù)飛速發(fā)展的今天，將書寫技巧進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)字化處理，中國古老的書法就能與集中體現(xiàn)現(xiàn)代高新技術(shù)的機(jī)器人完美結(jié)合，人類就可以利用機(jī)器人來控制毛筆的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人寫書法啦！

如今，在天津科學(xué)技術(shù)館就出現(xiàn)了一位機(jī)器人書法家。它的問世吸引了很多人的目光。那么，它的本領(lǐng)是如何練就的？它是否掌握了復(fù)雜的書法技巧呢？

寫好書法不容易

怎樣才能寫好書法呢？蘇東坡說：“把筆無定法，要使虛而寬?！币雽懞脮?，必須要掌握筆法和字法。

筆法就是執(zhí)筆的方法，姿勢要正確，五個(gè)手指頭都得使好力。書法是線條造型藝術(shù)，主要?jiǎng)幼骶褪翘?、按。把筆提起來寫，筆畫就細(xì)，按下去寫，筆畫就粗。就像人走路時(shí)兩只腳不停交替地抬起、落下一樣，寫書法的過程是通過不停地提、按來產(chǎn)生不同粗細(xì)線條的過程。當(dāng)然，書法的技巧不止于此，每寫一個(gè)筆畫，還會(huì)有入筆、行筆、收筆三個(gè)過程。同學(xué)們學(xué)書法還要經(jīng)常練習(xí)握筆、鉤回、推出和旋轉(zhuǎn)筆桿兒，練習(xí)寫直線和弧線，同時(shí)還要視字的大小來確定執(zhí)筆位置的高低和是否懸腕、懸肘。

所以，要想學(xué)好書法并不是那么簡單的事情，從握筆到行筆，從線條到轉(zhuǎn)折，既需要我們每個(gè)手指的配合，又需要手腕、小臂、大臂的配合，還要控制好高低左右的運(yùn)筆姿勢。要寫出一幅像樣的書法作品可不是那么容易呢！那么，機(jī)器人書法家又是如何寫字的呢？

機(jī)器人書法家的靈活“手臂”

機(jī)器人書法家是由機(jī)械臂、工作臺(tái)和文房四寶組成的。書寫時(shí)，機(jī)器人書法家的機(jī)械臂抓持毛筆，模仿人在創(chuàng)作書法中的“起、承、轉(zhuǎn)、折”進(jìn)行書寫，完成一幅作品后，它還可以抓取印章在宣紙的合適位置蓋章。機(jī)器人書法家可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，你可以去詞庫中選取詞語，讓這位機(jī)器人書法家為你書寫并蓋章留念。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，機(jī)器人寫書法的動(dòng)作流暢、運(yùn)筆自如，好像有很深厚的書法功底呢！

當(dāng)然，這機(jī)器人書法家的功底可不是來自日積月累的練習(xí)，而是依靠控制軟件、書法軟件、人機(jī)交互軟件等對(duì)機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃與跟蹤控制來實(shí)現(xiàn)的。這些軟件的作用就像人的大腦不停地給手臂和手指傳遞信號(hào)，指揮手臂和手指寫出漂亮的字。

說到機(jī)械臂，我們的機(jī)器人書法家最引人注目的就是它那靈活的“手臂”了。這“手臂”可以旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)、回轉(zhuǎn)，正是由于它具備多自由度動(dòng)作的能力，機(jī)器人書法家才可以靈活地寫書法。

機(jī)械臂具有高速、高精度、不間斷工作的特性，它能夠代替人從事大量高精度的重復(fù)操作，是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的重要設(shè)備之一。既然機(jī)器人書法家的技藝如此精湛，那么它是否已經(jīng)超越了人，讓我們?nèi)祟悤腋拾菹嘛L(fēng)了呢？

機(jī)器人書法家會(huì)超越人嗎

回顧整個(gè)科技發(fā)展史，是人發(fā)明了各種工具、機(jī)器甚至機(jī)器人。人具有創(chuàng)造和創(chuàng)新的能力，這是機(jī)器人無法取代和超越的。正是由于人的聰明才智，才創(chuàng)造出了不同類型、不同用途的智能機(jī)器人。智能機(jī)器人是科技進(jìn)步與人類先進(jìn)技術(shù)的體現(xiàn)，讓智能機(jī)器人使用文房四寶完成書法作品，能有效促進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)與非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的融合。機(jī)器人書法家用科學(xué)的方式來展示藝術(shù)，用藝術(shù)的形式彰顯科學(xué)進(jìn)步的成果，人類書法家覺得這很美好，同時(shí)會(huì)不斷努力創(chuàng)作更加優(yōu)秀的作品。

（天津自然科學(xué)博物館協(xié)會(huì) 供稿）