會寫書法的機器人

張婧

科技的飛速發展給人類帶來了巨大的影響，人們在享受它的同時，也會思考科技的發展和人類的關系。

歡迎你走進天津科學技術館，在這里，復雜的科學原理變得淺顯易懂，枯燥的科學知識變得生動有趣，這里既可以激發你對科學的興趣和探知欲，也能幫助你深入了解人與科學、人與自然和諧統一的發展關系。

走進“機器人天地”展廳，相信你一定會被那里展示的眾多先進而神奇的機器人及相關人工智能技術所吸引。你既可以與機器人零距離、面對面交流，全面了解機器人的發展史、種類、用途、原理及相關技術，也可以解答心中關于“機器人是否能替代人”的疑問。

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

天津科學技術館館長 姚劍波

書法是中國特有的文化藝術形式之一，它傳承了幾千年，既有實用性，又有藝術性。在科學技術極其發達的今天，手機、電腦雖然已經成為我們生活、工作甚至是學習中必不可少的應用工具之一，但是我們仍然喜愛書法，并且通過勤奮的練習來提升書法技能，陶冶自己的情操。

我們知道，中國書法的傳播、繼承與發展主要是通過對前人的筆跡進行學習和模仿來實現的。通過分析我們可以發現，不同字體的書寫技巧是有規律可循的。在數字化技術飛速發展的今天，將書寫技巧進行適當的數字化處理，中國古老的書法就能與集中體現現代高新技術的機器人完美結合，人類就可以利用機器人來控制毛筆的運動，實現機器人寫書法啦！

如今，在天津科學技術館就出現了一位機器人書法家。它的問世吸引了很多人的目光。那么，它的本領是如何練就的？它是否掌握了復雜的書法技巧呢？

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ǎ仨氁莆展P法和字法。

筆法就是執筆的方法，姿勢要正確，五個手指頭都得使好力。書法是線條造型藝術，主要動作就是提、按。把筆提起來寫，筆畫就細，按下去寫，筆畫就粗。就像人走路時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、按來產生不同粗細線條的過程。當然，書法的技巧不止于此，每寫一個筆畫，還會有入筆、行筆、收筆三個過程。同學們學書法還要經常練習握筆、鉤回、推出和旋轉筆桿兒，練習寫直線和弧線，同時還要視字的大小來確定執筆位置的高低和是否懸腕、懸肘。

所以，要想學好書法并不是那么簡單的事情，從握筆到行筆，從線條到轉折，既需要我們每個手指的配合，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，機器人書法家又是如何寫字的呢？

機器人書法家的靈活“手臂”

機器人書法家是由機械臂、工作臺和文房四寶組成的。書寫時，機器人書法家的機械臂抓持毛筆，模仿人在創作書法中的“起、承、轉、折”進行書寫，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。機器人書法家可以實現人機互動，你可以去詞庫中選取詞語，讓這位機器人書法家為你書寫并蓋章留念。遠遠看去，機器人寫書法的動作流暢、運筆自如，好像有很深厚的書法功底呢！

當然，這機器人書法家的功底可不是來自日積月累的練習，而是依靠控制軟件、書法軟件、人機交互軟件等對機械臂的軌跡規劃與跟蹤控制來實現的。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，指揮手臂和手指寫出漂亮的字。

說到機械臂，我們的機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、擺動、回轉，正是由于它具備多自由度動作的能力，機器人書法家才可以靈活地寫書法。

機械臂具有高速、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操作，是工業生產中不可或缺的重要設備之一。既然機器人書法家的技藝如此精湛，那么它是否已經超越了人，讓我們人類書法家甘拜下風了呢？

機器人書法家會超越人嗎

回顧整個科技發展史，是人發明了各種工具、機器甚至機器人。人具有創造和創新的能力，這是機器人無法取代和超越的。正是由于人的聰明才智，才創造出了不同類型、不同用途的智能機器人。智能機器人是科技進步與人類先進技術的體現，讓智能機器人使用文房四寶完成書法作品，能有效促進先進生產技術與非物質文化遺產的融合。機器人書法家用科學的方式來展示藝術，用藝術的形式彰顯科學進步的成果，人類書法家覺得這很美好，同時會不斷努力創作更加優秀的作品。

（天津自然科學博物館協會 供稿）