專利名稱：博弈機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到機(jī)電控制領(lǐng)域，特指一種博弈機(jī)器人。
背景技術(shù)：
自20世紀(jì)末微電子、計(jì)算機(jī)、新材料、互聯(lián)網(wǎng)等高新科技領(lǐng)域掀起新一輪技術(shù)革命以來，人類社會(huì)正逐步進(jìn)入信息社會(huì)，知識(shí)成為一種嶄新的生產(chǎn)力而發(fā)揮著越來越重要的作用。博弈泛指一類古老的游戲，如圍棋、象棋、軍棋、五子棋、黑白棋等，具有無窮的魅力。世界各國每年都要舉辦大量的博弈比賽，博弈作為一種健康、智慧的體育運(yùn)動(dòng)越來越深受大眾喜愛。
博弈機(jī)器人是指能夠和人進(jìn)行博弈游戲的機(jī)器人，目前國內(nèi)外很少進(jìn)行博弈機(jī)器人的研究，一般都是編寫計(jì)算機(jī)博弈軟件，如國內(nèi)著名的計(jì)算機(jī)圍棋軟件“手談”，曾經(jīng)在世界計(jì)算機(jī)圍棋比賽中多次獲得第一。又如1997年5月，美國IBM公司的“深藍(lán)”、“更深的藍(lán)”系列超級(jí)計(jì)算機(jī)多次與國際象棋男子世界冠軍卡斯帕羅夫比賽，并多次獲勝。這種計(jì)算機(jī)博弈軟件能夠讓博弈愛好者在找不到弈友的時(shí)候能與計(jì)算機(jī)對(duì)弈，但是這種博弈軟件也存在以下問題1、計(jì)算機(jī)博弈軟件不直觀生動(dòng)，缺乏觀賞性，并不具備真正對(duì)弈的環(huán)境，讓對(duì)弈者找不到對(duì)弈的感覺，而且長時(shí)間對(duì)著計(jì)算機(jī)屏幕冷冰冰的面孔也容易產(chǎn)生枯燥乏味的感覺；更具觀賞性；2、計(jì)算機(jī)博弈軟件對(duì)于老年博弈愛好者來說難以適應(yīng)，一是因?yàn)榕c計(jì)算機(jī)對(duì)弈需要掌握一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)才能操作，而老年博弈愛好者普遍不具備這些知識(shí)，二是因?yàn)殚L期坐在計(jì)算機(jī)前對(duì)老年人的身體健康很不利，因此給計(jì)算機(jī)博弈軟件在老年人中的推廣帶來困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠模擬真實(shí)的博弈氛圍，直接與人進(jìn)行對(duì)弈的博弈機(jī)器人。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的解決方案為一種博弈機(jī)器人，其特征在于它包括主計(jì)算機(jī)、機(jī)器人控制器、取子裝置、圖象識(shí)別裝置、棋盤以及棋子存儲(chǔ)裝置；所述棋子存儲(chǔ)裝置位于棋盤的一側(cè)，棋盤的兩側(cè)安裝有側(cè)導(dǎo)軌，該側(cè)導(dǎo)軌一直延伸至棋子存儲(chǔ)裝置的兩端，在兩條側(cè)導(dǎo)軌之間設(shè)有橫向?qū)к?，橫向?qū)к壍牡撞刻自O(shè)在側(cè)導(dǎo)軌上，取子裝置套設(shè)在橫向?qū)к壣?；主?jì)算機(jī)與圖象識(shí)別裝置相連并通過串口與機(jī)器人控制器相連。
所述取子裝置包括伺服電機(jī)、撥輪、導(dǎo)柱和電磁吸附裝置，撥輪與伺服電機(jī)的主軸相連，并通過鋼絲拉線與導(dǎo)柱相連，電磁吸附裝置設(shè)于導(dǎo)柱的下端，該電磁吸附裝置為一電磁線圈。
所述圖象識(shí)別裝置包括攝像頭和視頻采集卡，主計(jì)算機(jī)通過視頻采集卡與攝像頭相連。
所述圖象識(shí)別裝置與一顯示屏相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明的博弈機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，利用圖象識(shí)別裝置采集棋盤上的信息，通過主計(jì)算機(jī)迅速作出決策，然后完成下棋，這種圖象識(shí)別裝置比原來的信息采集和定位裝置精度要高，速度要快，而且還能夠利用該圖象識(shí)別裝置同步錄制對(duì)弈的整個(gè)過程，在與圖象識(shí)別裝置相連的顯示屏上播放；2、本發(fā)明的博弈機(jī)器人中由縱向和橫向?qū)к壗M成的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)定位精度高，取子裝置結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確，對(duì)棋子的大小、形狀的要求不高，適用范圍廣，且該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和取子裝置的成本很低，易推廣；3、本發(fā)明的博弈機(jī)器人能夠提供給弈者真實(shí)、生動(dòng)的對(duì)弈環(huán)境，不會(huì)讓弈者因?yàn)橹幻鎸?duì)電腦而找不到對(duì)弈的感覺，而且也不會(huì)因?yàn)殚L時(shí)間對(duì)著計(jì)算機(jī)屏幕冷冰冰的面孔也容易產(chǎn)生枯燥乏味的感覺；4、本發(fā)明的博弈機(jī)器人特別適合對(duì)于老年博弈愛好者，一是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使老年人不必掌握必要的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)才能操作，二是在找不到對(duì)手時(shí)能夠欣然的在家就能直接與博弈機(jī)器人直接對(duì)弈，三是不會(huì)因?yàn)殚L期坐在計(jì)算機(jī)前而使老年人的身體健康受到影響。


圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明取子裝置的放大示意圖；圖3是本發(fā)明的工作流程示意圖；圖4是本發(fā)明機(jī)器人控制器的電路框架原理示意圖。
圖例說明1、棋盤 2、棋子存儲(chǔ)裝置3、橫向?qū)к? 4、側(cè)導(dǎo)軌5、攝像頭 6、顯示屏7、機(jī)架 8、主計(jì)算機(jī)9、取子裝置 10、伺服電機(jī)
11、撥輪12、鋼絲拉線13、導(dǎo)柱14、電磁吸附裝置15、主軸16、支柱具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明博弈機(jī)器人的實(shí)施例主要包括主計(jì)算機(jī)8、機(jī)器人控制器、取子裝置9、圖象識(shí)別裝置、棋盤1以及棋子存儲(chǔ)裝置2。其中棋盤1固定在一機(jī)架7上，主計(jì)算機(jī)8可設(shè)置于機(jī)架7下方。棋子存儲(chǔ)裝置2設(shè)置于棋盤1的一側(cè)，該棋子存儲(chǔ)裝置2成網(wǎng)格狀，通過每個(gè)網(wǎng)格依次存放棋子。在棋盤1的兩側(cè)安裝有用來實(shí)現(xiàn)縱向定位的側(cè)導(dǎo)軌4，該側(cè)導(dǎo)軌4一直延伸至棋子存儲(chǔ)裝置2的兩端，在兩條側(cè)導(dǎo)軌4之間設(shè)有可在側(cè)導(dǎo)軌4上移動(dòng)、用來實(shí)現(xiàn)橫向定位的的橫向?qū)к?，該橫向?qū)к?可通過伺服電機(jī)的控制在側(cè)導(dǎo)軌4上移動(dòng)用以完成縱向位置的定位，然后通過安裝在橫向?qū)к?上并可在橫向?qū)к?上滑動(dòng)的取子裝置9完成橫向定位。該取子裝置9包括伺服電機(jī)10、撥輪11、導(dǎo)柱13和電磁吸附裝置14，撥輪11與伺服電機(jī)10的主軸15相連，并通過鋼絲拉線12與導(dǎo)柱13相連，電磁吸附裝置14設(shè)有導(dǎo)柱13的下端，該電磁吸附裝置14為一電磁線圈，通過控制伺服電機(jī)10可使撥輪11隨著伺服電機(jī)10的主軸15正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，然后帶動(dòng)鋼絲拉線12拉動(dòng)導(dǎo)柱13做上下運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到使電磁吸附裝置14上、下運(yùn)動(dòng)的目的。主計(jì)算機(jī)8通過串口與機(jī)器人控制器相連，該機(jī)器人控制器為一單片機(jī)。圖象識(shí)別裝置主要包括攝像頭5和視頻采集卡，并通過數(shù)據(jù)線與機(jī)器人控制器芯片相連。該攝像頭5通過一支柱16固定在棋盤1的上方，攝像頭5的鏡頭對(duì)準(zhǔn)棋盤1。在固定攝像頭5的支架16上還可設(shè)有一顯示屏6，該顯示屏6通過數(shù)據(jù)線與攝像頭5相連，可方便觀看棋局的人從顯示屏6上觀看到棋局的整過程，也可用來播放同步錄制好的對(duì)弈的錄象。
如圖4所示本發(fā)明實(shí)施例的電路框架原理示意圖，主計(jì)算機(jī)8通過視頻采集卡與攝像頭5相連，并通過標(biāo)準(zhǔn)端口與顯示器和鍵盤以及鼠標(biāo)相連；主計(jì)算機(jī)8通過RS232串口與機(jī)器人控制器相連，機(jī)器人控制器為一單片機(jī)，該單片機(jī)分別與第一運(yùn)動(dòng)控制芯片、第二運(yùn)動(dòng)控制芯片以及取子電路相連，該第一運(yùn)動(dòng)控制芯片通過第一驅(qū)動(dòng)電路控制電機(jī)使橫向?qū)к?在側(cè)導(dǎo)軌4上縱向移動(dòng)定位，第二運(yùn)動(dòng)控制芯片通過第二驅(qū)動(dòng)電路控制電機(jī)使取子裝置9在橫向?qū)к?上橫向移動(dòng)定位，取子電路控制取子裝置9的伺服電機(jī)10和電磁吸附裝置14。
工作原理如圖3所示的工作流程示意圖，博弈開始后，當(dāng)弈者將棋下在棋盤上時(shí)，主計(jì)算機(jī)8控制圖象識(shí)別裝置收集信息，即利用攝像頭5和視頻采集卡及時(shí)將棋子在棋盤1上的位置信息采集然后轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信息傳送給主計(jì)算機(jī)8，主計(jì)算機(jī)8獲得該位置信息后，通過已經(jīng)編好的策略作出下一步該走的棋子的處理信息，然后將該處理信息傳送給機(jī)器人控制器。機(jī)器人控制器從主計(jì)算機(jī)8中獲得處理信息后通過單片機(jī)編譯處理，然后利用單片機(jī)將該處理信息中的位置信息傳送給運(yùn)動(dòng)控制芯片，機(jī)器人控制器利用第一運(yùn)動(dòng)控制芯片和第二運(yùn)動(dòng)控制芯片將取子裝置9移至棋盤1一側(cè)的棋子存儲(chǔ)裝置的上方，然后利用取子電路控制取子裝置9的伺服電機(jī)10正向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)撥輪11以及通過鋼絲拉線12與撥輪11相連的導(dǎo)柱13向下移動(dòng)，在靠近棋子時(shí)，使電磁吸附裝置14的電磁線圈通電產(chǎn)生磁力將軟磁鐵制成的棋子吸附起來，取子電路控制取子裝置9的伺服電機(jī)10反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)撥輪11以及通過鋼絲拉線12與撥輪11相連的導(dǎo)柱12向上移動(dòng)，拉起電磁吸附裝置14；完成取子工作后，根據(jù)主計(jì)算機(jī)8作出的下一步棋子的位置信息，機(jī)器人控制器控制利用第一運(yùn)動(dòng)控制芯片和第二運(yùn)動(dòng)控制芯片將取子裝置9移至棋盤1上的相應(yīng)位置上方，利用取子電路控制取子裝置9的伺服電機(jī)10正向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)撥輪11以及通過鋼絲拉線12與撥輪11相連的導(dǎo)柱13向下移動(dòng)，在靠近棋盤1時(shí)，使電磁吸附裝置14的電磁線圈斷電，磁力消失，棋子落在棋盤1的相應(yīng)位置上。不斷重復(fù)上述下棋的動(dòng)作，直到主計(jì)算機(jī)8作出已決出勝負(fù)的指令，完成整個(gè)對(duì)弈過程。
權(quán)利要求
1.一種博弈機(jī)器人，其特征在于它包括主計(jì)算機(jī)(8)、機(jī)器人控制器、取子裝置(9)、圖象識(shí)別裝置、棋盤(1)以及棋子存儲(chǔ)裝置(2)；所述棋子存儲(chǔ)裝置(2)位于棋盤(1)的一側(cè)，棋盤(1)的兩側(cè)安裝有側(cè)導(dǎo)軌(4)，該側(cè)導(dǎo)軌(4)一直延伸至棋子存儲(chǔ)裝置(2)的兩端，在兩條側(cè)導(dǎo)軌(4)之間設(shè)有橫向?qū)к?3)，橫向?qū)к?3)的底部套設(shè)在側(cè)導(dǎo)軌(4)上，取子裝置(9)套設(shè)在橫向?qū)к?3)上；主計(jì)算機(jī)(8)與圖象識(shí)別裝置相連并通過串口與機(jī)器人控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的博弈機(jī)器人，其特征在于所述取子裝置(9)包括伺服電機(jī)(10)、撥輪(11)、導(dǎo)柱(13)和電磁吸附裝置(14)，撥輪(11)與伺服電機(jī)(10)的主軸(15)相連，并通過鋼絲拉線(12)與導(dǎo)柱(13)相連，電磁吸附裝置(14)設(shè)于導(dǎo)柱(13)的下端，該電磁吸附裝置(14)為一電磁線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的博弈機(jī)器人，其特征在于所述圖象識(shí)別裝置包括攝像頭(5)和視頻采集卡，主計(jì)算機(jī)(8)通過視頻采集卡與攝像頭(5)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的博弈機(jī)器人，其特征在于所述圖象識(shí)別裝置與一顯示屏(6)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種博弈機(jī)器人，它包括主計(jì)算機(jī)、機(jī)器人控制器、取子裝置、圖象識(shí)別裝置、棋盤以及棋子存儲(chǔ)裝置；棋子存儲(chǔ)裝置位于棋盤的一側(cè)，棋盤的兩側(cè)安裝有側(cè)導(dǎo)軌，該側(cè)導(dǎo)軌一直延伸至棋子存儲(chǔ)裝置的兩端，在兩條側(cè)導(dǎo)軌之間設(shè)有橫向?qū)к?，橫向?qū)к壍牡撞刻自O(shè)在側(cè)導(dǎo)軌上，取子裝置套設(shè)在橫向?qū)к壣?；主?jì)算機(jī)與圖象識(shí)別裝置相連并通過串口與機(jī)器人控制器相連。這種博弈機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，還能夠模擬真實(shí)的博弈氛圍，直接與人進(jìn)行對(duì)弈。
文檔編號(hào)B25J9/16GK1686681SQ20051003156
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者朱全民, 張代兵, 姚金宇, 龍凡, 程之煒, 雷濤, 張紀(jì)陽 申請(qǐng)人:長沙市雅禮中學(xué)