棋具和棋具系统的制作方法

本实用新型涉及智能棋具技术领域，尤其是涉及一种棋具和棋具系统。

背景技术：

现有的围棋、象棋等棋盘结构多为平面形式，棋盘表面印刷有格纹或线条，用于在下棋过程中指示棋子的摆放位置。然而用户使用这种平面棋盘下棋时，棋子的摆放位置多通过用户视觉判断，棋子的实际位置可能与格纹或线条指示的中心位置差异较大。

因而，当机器人进行下棋时，这种位置差异可能会造成机器人对棋子位置的误判，以及机器人无法准确地拿取、移动或摆放棋子，进而导致通过平面棋盘难以实现机器人之间、或人与机器人等人工智能设备之间的对弈。

针对现有的棋盘定位棋子的方式精确性较差的位置，尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种棋具和棋具系统，以精确地定位棋子的移动位置。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种棋具，包括棋盘和棋子；

其中，棋盘上设置有多个凸形结构，多个凸形结构按照设定的间距排列；棋子的底部设置有凹形结构，凹形结构与棋盘上的凸形结构相匹配；

通过将凸形结构嵌入凹形结构中，使棋子固定在棋盘上的特定位置。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述凸形结构可伸缩地设置在棋盘上。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述凸形结构包括凸形定位件和弹性部件；

凸形定位件设置于弹性部件的顶端；弹性部件的底端固定于棋盘上；

当棋子的边缘移动至凸形结构时，弹性部件压缩，凸形定位件的顶部与棋盘的表面平齐；

当棋子的凹形结构移动至凸形结构时，凸形定位件在弹性部件的作用力下嵌入至凹形结构中。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述弹性部件包括弹簧，或者，柱状橡胶件。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述棋盘上还设置有弹簧连接件；

弹簧连接件固定于棋盘上，用于容纳凸形结构的凹坑底部；弹簧连接件用于连接弹簧。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述凸形定位件侧部设置有卡接部；

卡接部用于将凸形定位件限位在棋盘上。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述棋盘上，用于容纳凸形结构的凹坑的直径小于凸形定位件的直径，以使凸形定位件限位至在棋盘上。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述凸形定位件顶部的形状为圆锥形；棋子底部的凹形结构的形状为圆锥形。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述凹形结构设置于棋子底部的中心位置。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种棋具系统，包括上述棋具，还包括机械手；

该机械手用于移动棋子。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种棋具和棋具系统，棋盘上设置有多个按照设定的间距排列的凸形结构；棋子的底部设置有与棋盘上的凸形结构相匹配凹形结构；通过将凸形结构嵌入凹形结构中，使棋子固定在棋盘上的特定位置。相对于现有技术中，通过在棋盘上印刷格纹或条纹定位棋子移动位置的方式，本实施例中的方式可以更精确地定位棋子的移动位置，从而使机器人可以快速准确地定位棋子的位置，并通过机械手正确拿取棋子。

进一步地，本实用新型实施例提供的一种棋具和棋具系统，上述凸形结构可伸缩地设置在棋盘上；该凸形结构包括凸形定位件和弹性部件；当棋子的凹形结构移动至凸形结构时，凸形定位件在弹性部件的作用力下嵌入至凹形结构中。通过这种方式，可以使棋子以推动的方式在棋盘上移动，同时推动的过程更加平滑、阻碍小，提高了棋子移动的灵活性和便捷性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种棋具的局部结构示意图；

图2a为本实用新型实施例提供的一种棋具中，棋子位于初始位置的示意图；

图2b为本实用新型实施例提供的一种棋具中，棋子位于目标位置的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种棋具中，棋子位于偏差位置的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种象棋棋具的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种棋具系统的结构框图。

图标：10-棋盘；11-棋子；101-凸形结构；111-凹形结构；101a-凸形定位件；101b-弹性部件；102-弹簧连接件；1011-卡接部；40-象棋棋盘；50-棋具；51-机械手。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到现有的棋盘定位棋子的方式精确性较差的问题，本实用新型实施例提供了一种棋具和棋具系统；该技术可以应用于象棋、围棋等多种棋类，尤其可以应用于机器人下棋、人机对弈中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种棋具进行详细介绍。

实施例一：

参见图1所示的一种棋具的局部结构示意图；该棋具包括棋盘10和棋子11；

其中，棋盘10上设置有多个凸形结构101，多个凸形结构101按照设定的间距排列；棋子11的底部设置有凹形结构111，凹形结构111与棋盘上的凸形结构101相匹配；

通过将凸形结构101嵌入凹形结构111中，使棋子11固定在棋盘10上的特定位置。

如图1中，棋盘上的凹形结构与棋子上的凸形结构在形状和尺寸上均相互匹配；该凹形结构和凸形结构可以为锥形，也可以为半圆形、柱状等其他形状。

该凸形结构可以与棋盘固定连接，也可以活动连接；每个棋子的底部，可以设置有一个凹形结构，也可以设置有多个凹形结构，例如，三个；多个凹形结构不仅可定位棋子的位置，还可以定位棋子上图案、数字的摆放方向。

本实用新型实施例提供的一种棋具，棋盘上设置有多个按照设定的间距排列的凸形结构；棋子的底部设置有与棋盘上的凸形结构相匹配凹形结构；通过将凸形结构嵌入凹形结构中，使棋子固定在棋盘上的特定位置。相对于现有技术中，通过在棋盘上印刷格纹或条纹定位棋子移动位置的方式，本实施例中的方式可以更精确地定位棋子的移动位置，从而使机器人可以快速准确地定位棋子的位置，并通过机械手正确拿取棋子。

为了更加便捷地移动棋子，上述凸形结构可伸缩地设置在棋盘上。

具体地，如图1所示，上述凸形结构包括凸形定位件101a和弹性部件101b；凸形定位件101a设置于弹性部件101b的顶端；弹性部件101b的底端固定于棋盘上；

参见图2a所示的一种棋具中，棋子位于初始位置的示意图；当棋子的边缘移动至凸形结构时，弹性部件压缩，凸形定位件的顶部与棋盘的表面平齐；

具体地，当用户或机器人推动棋子时，由于棋子的重力和推力的作用，导致弹性部件压缩，凸形定位件的顶部下降至与棋盘的表面平齐。

参见图2b所示的一种棋具中，棋子位于目标位置的示意图；当棋子的凹形结构移动至凸形结构时，凸形定位件在弹性部件的作用力下嵌入至凹形结构中。

通过这种方式，可以使棋子以推动的方式在棋盘上移动，同时推动的过程更加平滑、阻碍小，提高了棋子移动的灵活性和便捷性。

另外，如图2b所示，棋子上的凹形结构的直径可以略微大于棋盘上凸形定位件的直径。

可以理解，相对于凸形定位件的直径，棋子上的凹形结构的直径越大，棋子在定位位置上的可移动范围越大，要求机器人识别棋子实际位置的能力就越高。

在实际实现时，上述弹性部件包括弹簧，或者，柱状橡胶件。

图1、图2a和图2b中，以弹性部件为弹簧为例进行说明；该弹性部件还可以为圆柱状的橡胶件，同样可以实现凸形结构可伸缩功能；弹性部件的具体材料根据实际需求选择，本实施例在此不做限定。

进一步地，上述棋盘上还设置有弹簧连接件102；该弹簧连接件102固定于棋盘上，用于容纳凸形结构的凹坑底部；弹簧连接件102用于连接弹簧。

在实际实现时，该弹簧连接件为圆柱状的硬质材料；其直径可以略小于弹簧的内径，通过摩擦力、或者粘合剂将弹簧的底端嵌套于该弹簧连接件的外部。

可以理解，上述弹簧还可以直接固定连接于凹坑底部。

进一步地，为了防止凸形定位件从棋盘上掉落，凸形定位件侧部设置有卡接部1011；该卡接部1011用于将凸形定位件限位在棋盘上。

如图1所示，该凸形定位件包括位于棋盘表面以上的凸形头部，以及位于棋盘表面以下的尾部；该尾部可以为一端固定在凸形头部上的两个或多个条状物，该条状物的另一端的外侧设置有上述卡接部；该尾部还可以为一端固定在凸形头部上的空心柱状物，该空心柱状物的另一端的外侧设置有卡接部。

上述棋盘在生产装配时，工作人员可以将凸形定位件按压至棋盘的凹坑内，并通过卡接部将凸形定位件固定在凹坑内；同时，即使棋盘侧翻，凸形定位件也会保持在凹坑内不掉落。

另外，为了防止凸形定位件从棋盘上掉落，还可以通过下述方式实现：棋盘上，用于容纳凸形结构的凹坑的直径小于凸形定位件的直径，以使凸形定位件限位至在棋盘上。

进一步地，上述凸形定位件顶部的形状为圆锥形；棋子底部的凹形结构的形状为圆锥形；

参见图3所示的一种棋具中，棋子位于偏差位置的示意图；由于凸形定位件顶部和棋子底部的凹形结构均为锥形，当棋子摆放的位置略微偏离目标位置时，在弹簧的作用下，棋子可以沿着锥形的表面自动调整至目标位置，从而实现了棋子位置的自动微调。

优选地，上述凹形结构设置于棋子底部的中心位置。可以理解，该凹形结构还可以设置于棋子底部的其他位置，例如，靠近边缘的位置等。

参见图4所示的一种象棋棋具的结构示意图；由图4可知，象棋棋盘40上每个格纹交点处设置有凸形结构101；棋子11放置于该凸形结构101上。

实施例二：

对应于上述实施例一中提供的一种棋具，参见图5所示的一种棋具系统的结构框图；该棋具系统包括上述棋具50，还包括机械手51；该机械手用于移动棋子。

可以理解，该机械手可以设置于机器人上，该机器人还可以包括用于识别棋子位置和图案、文字的识别装置，例如，摄像头等，以及用于计算和发送控制指令的中控装置等。该中控装置中可以预先存储有对应棋具种类的规则数据和相关算法等。

机器人进行下棋的具体操作过程，可以通过下述方式实现：首先，由摄像头采集棋盘的下棋图像，通过USB接口将该图像传输给所述计算机。计算机经图像处理、模式识别，提取出棋盘上各种棋子的位置；然后由计算机调用下棋算法，生成机器人当前最佳的落子位置，并将落子信息传递给主控制器；同时，计算机完成下棋过程的信息记录与胜负裁定。当主控制器接收到落子信息后，主控制机械手臂的肩关节与肘关节的电机运转，使取子机械手到达放棋子的取子位置，取子机械手拿取一枚棋子；接着，取子机械手运送棋子到达棋盘上的落子位置，放下棋子，完成下一步棋的过程。接着，由对弈的人走下一步棋。此后，下棋机器人重复上述过程。直至棋局出现胜负，或者对弈的人长时间无落子行为，例如设定为5分钟。

本实用新型实施例提供的一种棋具系统，与上述实施例提供的一种棋具具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实用新型实施例提供的一种棋具和棋具系统，消除了人为或机器人放置的误差，误差范围可根据精度需求调整，满足了人工智能机器人下棋需要。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。