寫字機器人書寫筆跡的鑒別

付海花

摘 要：充分認識機器人書寫的筆跡特征，可提高筆跡鑒定的準確程度;通過對寫字機器人的結構、工作原理、筆痕特征的研究，總結歸納出寫字機器人書寫字跡的獨有特征及筆痕反映規(guī)律，其典型特征不但可以判斷筆跡的形成方式，而且還可以作為揭露偽造、變造文件的重要依據(jù);該研究成果具有一定的實際應用價值。

關鍵詞：寫字機器人;筆跡;筆痕;筆順

1 緒論

隨著科技的發(fā)展與進步，自動化和人工智能的水平不斷提高。其中，機器人的應用領域也在不斷擴展，替代人工完成很多工作，近些年甚至出現(xiàn)了能夠進行書寫工作的機器人。科技進步給社會生產(chǎn)生活帶來便利的同時也會給一些行業(yè)帶來困擾和挑戰(zhàn)，例如在司法鑒定領域該如何鑒別寫字機器人書寫筆跡和人類書寫筆跡就是一個急需研究和解決的問題。

2 寫字機器人的結構與原理

通常，寫字機器人主要由橫向和縱向兩組垂直的桿狀電子金屬套件和書寫臂組成，形成X軸、Y軸和Z軸。X軸的運動主要是通過控制底盤上的四個直流電機來實現(xiàn)，主要來完成橫筆畫的書寫，Y軸的運動采用抽屜的滑軌配合齒輪齒條傳動機構來實現(xiàn)的，主要用來完成豎畫的書寫，Z軸的書寫方式與Y軸相似，主要實現(xiàn)起筆與收筆。連接電腦通過配備軟件進行控制，帶動書寫臂上的書寫工具即可進行書寫，書寫速度約為40-100個字/分鐘。根據(jù)程序設置，可以書寫字庫中的字體也可以復寫出特定人的筆跡。

3 機器人書寫筆跡特征

3.1 筆痕特征

機器人的書寫是將文字的二維信息進行“復制”的一種行為。機器人在書寫時筆速是一定的，所以筆畫沒有輕重疾徐的運筆節(jié)奏變化，導致形成的筆壓相同，筆寬一致的筆痕特征。人的書寫是依靠指關節(jié)、腕關節(jié)、肘關節(jié)等各關節(jié)的聯(lián)動以及肌肉群的復制配合來完成書寫動作的，相比之下機器人的書寫動作單元則簡單得多，由于執(zhí)筆角度是不變的，所以筆畫存在微小的“抖動”現(xiàn)象。

3.2 運筆方向與筆順

文字具有一定的書寫規(guī)范，漢字的書寫離不自身的開形體構造規(guī)則。然而，機器人識別文字的基本單位是整字部件，而人書寫漢字的基本單位是筆畫，也就是說，寫字機器人能夠接受和處理的是文字的二維信息，所以寫字機器人也是以還原文字的二維信息為任務，無法顧及到文字的書寫規(guī)則，無法完全還原出復制對象的運筆方向和筆順。例如，橫畫的書寫是從左至右，豎畫的書寫是由上到下，但寫字機器人的筆畫書寫卻是沒有完全遵守這種規(guī)則的，是單純的文字形態(tài)再現(xiàn)，因此常常出現(xiàn)不規(guī)范的運筆書寫方向和筆順組合特征。

3.3 起收筆

機器人書寫文字時的落筆（起筆）與收筆都是由機器人的Z軸控制的，起筆與收筆都顯得很“干脆”而不拖泥帶水，多形成頓壓起筆和頓壓收筆，筆痕欠流暢，沒有拖沓運筆，也少有筆鋒反映。

4 機器人書寫筆跡的可重復性

人類書寫文字時要受到動力定型以及各種主客觀因素的共同影響，使筆跡形成一種“人各不同，時刻改易”的特性，而機器人的書寫是受電腦程序控制的，機器人對同一“指令”可以無限次的“執(zhí)行”，所以可以書寫出完全一致的筆跡，從這一方面也可以確定機器人書寫的結論。

5 結語

機器人書寫筆跡與人類書寫筆跡有極大的相似性，均是用筆書寫，且可以復制某一特定書寫人書寫過的筆跡，若不系統(tǒng)檢驗很難區(qū)別。但兩者還有存在很多細節(jié)特征方面的差異，在進行筆跡鑒定過程中充分認識機器人書寫筆跡的特征并有鑒別的意識應該可以進行準確區(qū)分。