本實用新型涉及一種圍棋選子機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用的自動理子裝置，特別是指一種可從散亂的棋子中取子并按照統(tǒng)一朝向整理裝入棋桶的機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

圍棋機(jī)器人對于圍棋的推廣和教學(xué)具有重要意義，能夠與對弈者在真實的物理棋盤上落子，通過機(jī)器人手臂結(jié)合計算機(jī)軟件實現(xiàn)與人之間的對弈，大大提升對弈者的沉浸感，從而增強(qiáng)游戲的趣味性。

為滿足圍棋機(jī)器人的動作要求，需要預(yù)先將圍棋子按照一定朝向順序(平面朝下、凸面朝上)的要求裝入桶狀器皿中。裝滿棋子的棋桶可與圍棋機(jī)器人的上子機(jī)構(gòu)配合，分隔出單顆棋子并放入機(jī)器人的取子位。

由于圍棋棋子量大，一般都是由與其對弈的棋手人工整理棋子并裝入棋桶中，或者采用專人負(fù)責(zé)棋子整理，這種方式工作量巨大，容易影響棋手的思路，不利于圍棋機(jī)器人的推廣，因此，亟需一種能夠從散亂放置的棋子中進(jìn)行取子并定向整理裝入棋桶中的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決的技術(shù)問題是：針對圍棋機(jī)器人需要人工整理棋子存在的工作量大的缺陷，提供一種圍棋選子機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用的自動理子裝置，實現(xiàn)圍棋棋子的自動選子和裝桶整理。

本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種圍棋選子機(jī)構(gòu)，包括用于盛裝無序棋子的棋子斗102以及從棋子斗中選取既定方向棋子的選子板101；

所述棋子斗102內(nèi)具有一斜面，所述選子板101緊貼該斜面滑動安裝在棋子斗內(nèi)，并與一往復(fù)驅(qū)動部件連接，選子板的滑動方向為沿斜面上下滑動；

所述選子板101的頂邊朝側(cè)邊傾斜設(shè)置，并且該頂邊與貼于棋子斗斜面的無序棋子側(cè)面抵接，所述選子板101頂邊的低端與棋子斗側(cè)壁上開設(shè)的出子口107滑動對接，在高于選子開口1013的選子板頂邊上設(shè)有回子槽1012，所述回子槽1012的長度超過棋子直徑，并且回子槽所在的頂邊厚度不超過棋子弧形凸面的高度。

進(jìn)一步的，所述選子板101的頂邊設(shè)置選槽1011，所述選槽1011的寬度在1-2個棋子厚度之間，選槽低端的開口與出子口107滑動對接。

進(jìn)一步的，所述回子槽1012為設(shè)置在選槽側(cè)邊上的缺口斜槽，斜槽朝下傾斜設(shè)置。

在本實用新型的選子機(jī)構(gòu)中，所述往復(fù)驅(qū)動部件包括選子電機(jī)103和曲柄滑塊組件，所述曲柄滑塊組件的曲柄104與選子電機(jī)103的輸出軸連接，曲柄104另一端與滑塊105鉸接，滑塊105與選子板101連接。

進(jìn)一步的，所述選子板101的背面設(shè)置橫向的滑槽106，所述滑塊105滑動安裝在滑槽106中，形成正旋機(jī)構(gòu)。

本實用新型還公開了一種圍棋機(jī)器人自動理子裝置，包括選子組件1、送子組件2和裝桶組件3；

其中，所述選子組件1采用權(quán)利要求1-5中所述的選子機(jī)構(gòu)；

所述送子組件2包括與選子組件的出子口107對接的軌道，

所述裝桶組件3包括若干與送子組件的軌道轉(zhuǎn)位對接的棋桶302。

進(jìn)一步的，所述送子組件2的軌道包括傾斜導(dǎo)軌201、翻斗卡槽202和滑臺203；

所述傾斜導(dǎo)軌201的高端與出子口107對接，接收選子組件選取的既定方向的豎直棋子；

所述滑臺203的低端和棋桶302對接，向棋桶內(nèi)輸送既定方向的水平棋子；

所述翻斗卡槽202與傾斜導(dǎo)軌201的低端和滑臺203的高端翻轉(zhuǎn)對接，所述翻斗卡槽202與節(jié)拍控制電機(jī)204的輸出軸連接，并將傾斜導(dǎo)軌201內(nèi)的豎直棋子翻轉(zhuǎn)成水平后輸送至滑臺203。

進(jìn)一步的，所述翻斗卡槽202的上方固定設(shè)有擋板205，防止棋子在翻斗卡槽的翻轉(zhuǎn)過程中從卡槽甩出。

進(jìn)一步的，所述裝桶組件3的所有棋桶302均布在一轉(zhuǎn)臺301的同一圓周上，棋桶開口朝上豎向設(shè)置，所述轉(zhuǎn)臺301安裝在驅(qū)動支架303上，并與驅(qū)動支架上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)臺上的棋桶開口依次與送子組件的軌道對接。

進(jìn)一步的，為防止棋子在落入棋桶的過程中發(fā)生方向變化，所述裝桶組件3還包括一頂桿305，所述頂桿305與頂桿升降電機(jī)306連接，并通過棋桶302底面設(shè)置的底孔3021豎直伸入棋桶內(nèi)，所述頂桿305的直徑小于棋子直徑，從送子組件的滑臺滑落的棋子直接堆疊在頂桿頂端，頂桿隨著棋子的堆疊逐漸下降至退出棋桶，最終將堆疊棋子放置于棋桶底面。

本實用新型作為圍棋機(jī)器人的選子機(jī)構(gòu)，初始狀態(tài)將散亂的棋子放入棋子斗內(nèi)，選子板在直流選子電機(jī)驅(qū)動下將方向一致(即棋子底部平面貼于斗內(nèi)斜面)的棋子逐個選出，結(jié)合理子裝置的送子組件和裝桶組件，將統(tǒng)一方向的棋子送進(jìn)傾斜導(dǎo)軌，在傾斜導(dǎo)軌的末端為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的翻轉(zhuǎn)卡槽，將每個進(jìn)入卡槽的豎向棋子翻轉(zhuǎn)成水平后平穩(wěn)的放入滑臺，卡槽的側(cè)面為一個扇形的擋板防止卡槽送子時棋子甩出?；_的末端連接轉(zhuǎn)臺上的棋桶，棋桶均布在轉(zhuǎn)臺上，棋桶內(nèi)設(shè)一可升降的頂桿，頂桿隨棋子落入而逐漸下降，直到裝滿棋桶，消除棋子直接掉落棋桶的高度，避免棋子在裝桶過程中發(fā)生方向變化，轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動一個節(jié)拍(棋桶之間的角度)使棋桶自動切換到下一個棋桶，依次完成所有棋筒的裝桶循環(huán)。

本實用新型具有如下有益效果：

(1)選子機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)新穎，選子過程合理、可靠，并且整體成本低，容易實現(xiàn)；

(2)在選子機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，連續(xù)的送子組件和裝桶組件有效解決棋子連續(xù)整理裝桶問題，只需要人工將棋子投入棋子斗中，不需要人工進(jìn)行方向選取和裝桶工作，控制簡單，有利于棋手集中精力進(jìn)行對弈，不需要設(shè)置專人進(jìn)行棋子整理，有利于提高圍棋機(jī)器人的推廣應(yīng)用。

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為實施例一中的選子機(jī)構(gòu)的示意圖一。

圖2為實施例一中的選子機(jī)構(gòu)的示意圖二。

圖3為實施例一種的選子板對既定方向的棋子選子示意圖。

圖4為實施例一種的選子板對非既定方向的棋子選子示意圖。

圖5為實施例二中的理子裝置整體示意圖。

圖6-1為實施例二中的送子組件示意圖。

圖6-2為實施例二中的翻斗卡槽示意圖。

圖7為實施例二中的棋桶示意圖。

圖8為實施例二中的裝桶組件示意圖。

圖中標(biāo)號：

1-選子組件，101-選子板，1011-選槽，1012-回子槽，1013-選子開口，102-棋子斗，103-選子電機(jī)，104-曲柄，105-滑塊，106-滑槽，107-出子口；

2-送子組件，201-傾斜導(dǎo)軌，202-翻斗卡槽，203-滑臺，204-節(jié)拍控制電機(jī)，205-擋板；

3-裝桶組件，301-轉(zhuǎn)臺，302-棋桶，3021-底孔，3022-推棋口，3023-出棋口，3024-法蘭臺，303-驅(qū)動支架，304-定位螺釘，305-頂桿，306-頂桿升降電機(jī)；

4-棋子。

具體實施方式

實施例一

參見圖1至圖4，圖示中的圍棋棋子選子機(jī)構(gòu)為本實用新型的優(yōu)選實施方式，具體包括選子板101、棋子斗102、選子電機(jī)103、曲柄104、滑塊105等部件，其中棋子斗102用于盛裝無序棋子，而選子板101則用于從棋子斗中對既定方向的棋子進(jìn)行選取，棋子斗102內(nèi)具有一斜面，選子板101緊貼該斜面滑動安裝在棋子斗內(nèi)，并與一往復(fù)驅(qū)動部件連接，選子板的滑動方向為沿斜面上下滑動，完成無序棋子在既定方向的統(tǒng)一。本實施例中所指的“既定方向的棋子”是指棋子的底部平面朝下貼于棋子斗內(nèi)斜面的棋子。

選子板101的頂邊厚度應(yīng)當(dāng)至少超過棋子頂部圓弧面的高度，優(yōu)選大于棋子的整體厚度，在頂邊與貼于棋子斗斜面的無序棋子側(cè)面抵接時，選子板101能夠?qū)①N于斜面的任意棋子均沿斜面向上提升進(jìn)行后續(xù)遴選，選子板101的低端與棋子斗側(cè)壁上開設(shè)的出子口107滑動對接，并在高于選子開口1013的選子板頂邊上設(shè)有回子槽1012。

具體參見圖3和圖4，本實施例在選子板101的頂邊設(shè)置選槽1011，保護(hù)棋子能夠穩(wěn)定可靠地在選槽內(nèi)沿選子板的頂邊滾動，選槽1011的寬度在1-2個棋子厚度之間，保證棋子的正常滾動，并且避免兩個棋子在選槽內(nèi)重疊卡滯，選槽低端的開口與出子口107滑動對接。

選子的具體過程如下：由于選子板的頂邊朝側(cè)邊傾斜設(shè)置，因此被選子板101頂升的棋子會沿選子板頂邊向側(cè)面滾動，在高于選子板低端的位置設(shè)置的回子槽1012所在的頂邊厚度不超過棋子頂部弧形凸面的高度，并且最小應(yīng)當(dāng)具備一定厚度，在棋子滾動經(jīng)過回子槽1012時，如圖3所示，既定方向的棋子底部為平面并緊貼棋子斗斜面，選子板頂邊的整個區(qū)域均能夠?qū)ζ遄觽?cè)面形成有效支撐，該方向的棋子可以正常滾動通過回子槽所在的頂邊區(qū)段，最終從選槽端面的開口從出子口107選出；如圖4所示，而不同于既定方向的棋子則是頂部的圓弧凸面緊貼棋子斗斜面，在經(jīng)過回子槽所在的頂邊區(qū)段時，由于回子槽1012所在的頂邊厚度小于棋子頂部的圓弧凸面高度，棋子側(cè)面與回子槽處的頂邊之間失去穩(wěn)定的抵接平面，該棋子會沿著回子槽1012設(shè)置在選槽側(cè)邊上的缺口斜槽向下掉落，并沿著選子板重新回落至棋子斗內(nèi)，回子槽1012的長度超過棋子直徑，保證回落的棋子能夠完整滑落。這樣就能夠通過回子槽選出全部為既定方向的棋子。

在選子的過程中，選子板101兩側(cè)邊安裝在棋子斗內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)軌內(nèi)，選子板101沿棋子斗斜面上下滑移，會對棋子斗內(nèi)的無序棋子進(jìn)行擾動，連續(xù)調(diào)整棋子斗內(nèi)非既定方向的棋子調(diào)整方向。

具體如圖2所示，本實施例中的選子板101的往復(fù)驅(qū)動部件包括選子電機(jī)103和曲柄滑塊組件，曲柄滑塊組件的曲柄104與選子電機(jī)103的輸出軸連接剛性連接，驅(qū)動曲柄104做旋轉(zhuǎn)運動，滑塊105與曲柄104連接，并且滑動嵌裝在選子板101的背面橫置的滑槽106，曲柄104帶動滑塊轉(zhuǎn)動的同時，滑塊105在滑槽106內(nèi)來回滑移，帶動選子板上下往復(fù)運動，滑塊105可采用滑輪的模式，與滑槽內(nèi)部之間滾動接觸，降低滑動磨損。

在實際應(yīng)用中，還可采用曲柄連桿滑塊組件，通過曲柄連接連桿，連桿和選子板鉸接，將選子板作為滑塊，實現(xiàn)選子板的往復(fù)滑動。

本實施例中的棋子斗102可根據(jù)工藝需求設(shè)計為圓形、方形、多邊形等不同形狀。

實施例二

如圖5所示，本實施例在實施例一的基礎(chǔ)上公開了一種圍棋機(jī)器人自動理子裝置，具體包括選子組件1、送子組件2和裝桶組件3，其中選子組件1采用實施例一中的選子機(jī)構(gòu)，將既定方向的棋子選取出來后，輸送到送子組件2中與出子口對接的軌道上，送子組件2將選出的統(tǒng)一方向的棋子通過軌道輸送至裝桶組件3中的棋桶中，完成裝桶。

選子組件的具體結(jié)構(gòu)參見實施例一，本實施例在此不做重述。

具體結(jié)合參見圖6-1，送子組件2的軌道包括傾斜導(dǎo)軌201、翻斗卡槽202和滑臺203，其中，傾斜導(dǎo)軌201的高端與出子口107對接，接收選子組件選取的既定方向的豎直棋子4，傾斜導(dǎo)軌201的寬度略大于棋子4的厚度，保證棋子4能夠在傾斜導(dǎo)軌內(nèi)豎直滾動，從棋子斗出子口選取出來的既定方向的棋子豎直滾入傾斜軌道中，并向低端的翻斗卡槽202滾動。

傾斜導(dǎo)軌201用于豎直棋子的滾動，滑臺203用于水平棋子的滑動，翻斗卡槽202與傾斜導(dǎo)軌201的低端和滑臺203的高端翻轉(zhuǎn)對接，并將傾斜導(dǎo)軌201內(nèi)的豎直棋子翻轉(zhuǎn)成水平后輸送至滑臺203。翻斗卡槽202采用相同的截面結(jié)構(gòu)與傾斜導(dǎo)軌201對接，翻斗卡槽202的結(jié)構(gòu)如附圖6-2所示，翻斗卡槽的長度僅為一個棋子的直徑大小，每次只能滾入一顆豎直棋子，翻斗卡槽202與節(jié)拍控制電機(jī)204的輸出軸連接，在棋子進(jìn)入翻斗卡槽202后，節(jié)拍控制電機(jī)204驅(qū)動翻斗卡槽轉(zhuǎn)動90°，此時翻轉(zhuǎn)后的翻斗卡槽側(cè)面設(shè)置的扇形板轉(zhuǎn)動至擋住傾斜導(dǎo)軌的出口，可以在翻轉(zhuǎn)時阻擋傾斜導(dǎo)軌201上的棋子下落，會限制傾斜導(dǎo)軌后方的棋子繼續(xù)向前滾動，同時翻斗卡槽內(nèi)的棋子隨之翻轉(zhuǎn)并從槽口水平滑出至翻轉(zhuǎn)對接的滑臺203的高端，滑臺203的低端和棋桶302對接，經(jīng)過翻轉(zhuǎn)卡槽轉(zhuǎn)向后的水平棋子在滑臺的傾斜滑道內(nèi)輸送到裝桶組件的棋桶中。

為了防止翻斗卡槽202在翻轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的離心力將棋子甩出，在翻斗卡槽202的上方固定設(shè)有擋板205，擋板205采用弧形板，沿翻斗卡槽的翻轉(zhuǎn)方向設(shè)置。

結(jié)合參見圖7，本實施例中的棋桶302為桶狀部件，一端開口，從開口處向棋桶內(nèi)按順序填裝棋子，所有棋子的底部平面朝下豎直疊放，在棋桶302的底部設(shè)有推出棋子的通道，從該通道將最底端的棋子推出，上部的棋子在重力作用下自動下移，實現(xiàn)棋子的自動上子。棋桶302的內(nèi)徑略大于棋子直徑，便于棋子能夠在棋桶內(nèi)自由滑移，但是棋桶的直徑應(yīng)避免棋子在疊裝過程中發(fā)生垮塌，本實施例中的棋桶302的深度能夠容納15-22顆棋子疊裝。

本實施例在棋桶302的桶身側(cè)面上還開有一條小于棋子半徑的豎直縫，可通過該豎直縫實時觀察桶內(nèi)棋子數(shù)量及填裝情況。

結(jié)合參見圖8，裝桶組件3用于將送子組件輸送的棋子逐個裝滿到棋桶302中，所有棋桶302均布在一轉(zhuǎn)臺301的同一圓周上，棋桶開口朝上豎向設(shè)置，轉(zhuǎn)臺301安裝在驅(qū)動支架303上，并與驅(qū)動支架上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)臺上的棋桶開口依次與送子組件的軌道對接。

轉(zhuǎn)臺301的同一圓周上等角度布置有若干棋桶孔，棋桶302開口朝上固定安裝在棋桶孔中，棋桶孔及棋桶的數(shù)量根據(jù)棋盤的棋子數(shù)量及對弈模式進(jìn)行調(diào)整，最少應(yīng)當(dāng)不低于兩個，保證一個用于機(jī)器人手臂取子，另一個可以進(jìn)行棋子裝桶。棋桶302的外徑等于棋桶孔的直徑，在棋桶302的上部設(shè)有突出的法蘭臺3024，法蘭臺3024設(shè)有一側(cè)切邊，在棋桶孔的周邊設(shè)有一與法蘭臺截面相同的凹槽，法蘭臺3024嵌裝在棋桶孔周邊的同截面凹槽中，實現(xiàn)棋桶的軸向定位和周向安裝固定，同時在棋桶孔側(cè)邊設(shè)置定位螺釘304，將法蘭臺3024壓緊在轉(zhuǎn)臺上，實現(xiàn)棋桶的軸向安裝固定，本實施例中的定位螺釘304采用半圓形定位螺釘，通過螺釘和半圓形的壓緊墊片實現(xiàn)棋桶的軸向固定，更換棋桶時，只需要通過螺釘將半圓形壓緊墊片松開，并轉(zhuǎn)到一側(cè)，即可將棋桶從棋桶孔中抽出，便于棋桶的快速更換。

轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件可采用轉(zhuǎn)臺步進(jìn)電機(jī)和齒輪傳動系統(tǒng)實現(xiàn)，轉(zhuǎn)臺301與一中心軸同軸設(shè)置，轉(zhuǎn)臺301可與中心軸固定連接，中心軸通過軸承固定安裝在軸承座上，將轉(zhuǎn)臺301或中心軸通過齒輪傳動系統(tǒng)與轉(zhuǎn)臺步進(jìn)電機(jī)連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)臺和中心軸一同轉(zhuǎn)動；也可將轉(zhuǎn)臺301與中心軸之間通過軸承連接，中心軸固定不動，轉(zhuǎn)臺301通過齒輪傳動系統(tǒng)與轉(zhuǎn)臺步進(jìn)電機(jī)連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)臺單獨繞中心軸軸線轉(zhuǎn)動。

本實施例中的轉(zhuǎn)臺步進(jìn)電機(jī)通過傳動齒輪驅(qū)動轉(zhuǎn)臺上的棋桶轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺每次轉(zhuǎn)動的角度可精確控制，轉(zhuǎn)動角度根據(jù)若干棋桶分割轉(zhuǎn)臺的角度來決定，實現(xiàn)所有棋桶均能夠精確轉(zhuǎn)動至與送子組件對接，關(guān)于電機(jī)控制定角度轉(zhuǎn)動的控制技術(shù)為常規(guī)電機(jī)控制技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本實施例的具體應(yīng)用進(jìn)行選取涉及，本實施例在此不做贅述。

進(jìn)一步的，為防止棋子在落入棋桶的過程中發(fā)生方向變化，裝桶組件3還包括一頂桿305，頂桿305與頂桿升降電機(jī)306連接，并通過棋桶302底面設(shè)置的底孔3021豎直伸入棋桶內(nèi)，底孔3021的直徑約為2/3棋子直徑，在裝子時，可供略小于其直徑的頂桿305出入，頂桿305用于減少棋子裝入棋桶底部的距離，以防止裝子時棋子直接落入棋桶底部的過程發(fā)生朝向變化，疊放的棋子均由頂桿頂端撐住，頂桿305可與頂桿升降電機(jī)306連接，棋桶通過位置傳感器感應(yīng)棋子數(shù)量及位置，在按照棋子平面朝下、凸面朝上的順序裝入一顆棋子后，頂桿隨之下降一顆棋子的高度，最終填滿棋子后，頂桿從底部開口退出棋桶，所有棋子疊裝在棋桶內(nèi)。

頂桿305截面可以設(shè)置為圓形，也可以是方形。

如圖7所示，在上子時，推子組件從推棋口將棋桶最底部的一顆棋子從出棋口推出。

如上，便可以較好地實現(xiàn)本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本實用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實用新型權(quán)利要求保護(hù)的范圍所涵蓋。