一种智能棋盘的制作方法

本实用新型涉及智能设备技术领域，特别是涉及一种智能棋盘。

背景技术：

象棋这一中国传统的棋类益智游戏已经在我国流传了上千年，是中国的优秀传统文化，它修生养息，益智娱乐，深受人们喜爱。随着科技的发展，中国象棋等棋类游戏不仅仅只能在棋盘上对弈，电脑上出现象棋后，人们可以使用电子设备显示虚拟棋盘，与他人在网络上弈棋。但是，长时间游玩虚拟棋盘会造成眼镜、身姿等疲劳，重度沉迷的可能影响身心健康。随着智能化产品的问世，越来越多的智能化棋盘开始出现在市场上，智能棋盘拥有一颗睿智的大脑、精明的双眼和灵活的手臂，可以模拟真人进行下棋。

对于不喜欢或无法习惯网络上虚拟棋盘的棋友，只能去街边、公园找人下实物棋盘的象棋爱好者，不断寻找棋友或需频繁与朋友约定时间的上班族，想让家中孩子学习如何下象棋却又无法参加象棋班的家长，以及子女外出打工、独自在家的孤寡老人，智能棋盘解决了他们的下棋难题。目前，市场上大多数的智能棋盘和已有的专利中，对于自动走棋的方法大致如下：

1、使用机械臂走棋；

2、使用xy直线电机定位，使用吸盘或机械夹取棋子；

对于机械臂走棋方式，定位精准度一般，速度也一般，但是机械臂装置成本过高，机械臂运动范围较大，容易造成安全隐患。

此外，现有的xy轴直线电机方式，一般要将电机安装在棋盘上，影响美观，且每次走棋后，吸盘或机械夹必须退出棋盘范围，才能让用户走棋，影响下一步走棋的速度。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种智能棋盘，它不仅不影响下棋的视野，方便产品一体化封装，而且不会造成安全隐患，提高自动走棋的运行效率。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：包括棋盘本体、二维线性模组、控制器、棋子吸附件和射频传感器；

所述棋盘本体的上部设置有棋盘面板，所述棋盘本体的下部设置有底座本体，所述二维线性模组设置在所述底座本体上；

所述二维线性模组包括第一运动模组和第二运动模组，所述第一运动模组驱动所述第二运动模组沿x轴方向移动，所述第二运动模组驱动所述棋子吸附件沿y轴方向移动；

所述棋子吸附件用于吸附棋子，所述射频传感器用于读取棋子上的射频卡；

所述控制器分别与所述二维线性模组、所述棋子吸附件及所述射频传感器相连。

上述的智能棋盘，其中，所述底座本体为外壳体，所述二维线性模组和所述控制器设置在外壳体内。

上述的智能棋盘，其中，外壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体之间可拆卸连接。

上述的智能棋盘，其中，所述外壳体和所述棋盘面板均采用非磁性材料制成。

上述的智能棋盘，其中，所述棋盘面板的厚度小于2mm。

上述的智能棋盘，其中，所述第一运动模组为x轴机构，其中x轴机构包括x轴电机、x轴丝杆及x轴滑座，

所述第二运动模组为y轴机构，其中y轴机构包括y轴电机、y轴丝杆及y轴滑座，

所述x轴机构通过平台固定在所述底座本体内，所述y轴机构固定在所述x轴滑座上，所述棋子吸附件和所述射频传感器固定在所述y轴滑座上，

所述x轴电机驱动x轴丝杆转动使x轴滑座相对x轴丝杆滑动，

所述y轴电机驱动y轴丝杆转动使y轴滑座相对y轴丝杆滑动，

所述x轴电机和所述y轴电机均与所述控制器相连。

上述的智能棋盘，其中，所述棋子吸附件为电磁开关，其中电磁开关用于吸附棋子。

上述的智能棋盘，其中，所述电磁开关的一端固定在所述第二运动模组上，所述电磁开关的另一端与所述棋盘面板贴附。

上述的智能棋盘，其中，所述底座本体内设置可充电电池，其中可充电电池与所述控制器相连。

上述的智能棋盘，其中，所述控制器上设置用于棋盘数据交互的通信模块。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：本实用新型智能棋盘在使用时，首先控制器通过射频传感器获取棋盘面板上所有棋子的位置排布，然后控制器进行分析处理并判断下一步的走棋，接着控制器控制二维线性模组中运动模组(即第一运动模组和第二运动模组)移动到拿棋子位置，随后控制器控制棋子吸附件的开启，棋子吸附件与棋子相互吸引，接着控制器控制二维线性模组中运动模组移动到放棋子位置，随后控制器控制棋子吸附件的关闭，棋子落在放棋子位置，即完成自动走棋。由于二维线性模组、控制器等装置均位于底座本体内，不仅不影响下棋的视野，方便产品一体化封装，而且不会造成安全隐患，提高自动走棋的运行效率。

附图说明

图1是本实用新型的智能棋盘的结构示意图；

图2是本实用新型的智能棋盘的另一结构示意图；

图3是本实用新型的棋子的结构示意图；

图4是本实用新型的棋子的侧视图；

图5是本实用新型的控制器的控制原理图。

附图说明：1、棋盘面板；11、棋子；12、磁铁；2、底座本体；3、控制器；4、电磁开关；5、xy轴电机系统；51、x轴电机；52、x轴丝杆；53、y轴电机；54、y轴丝杆；55、平台。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

本实用新型公开了一种智能棋盘，如图1和图2所示，包括棋盘本体，整个棋盘本体可采用塑料制成，节约成本且易于更换；棋盘本体的上部设置有棋盘面板1，棋盘面板1为长方体，棋盘面板1上刻制棋盘(图1中的中国象棋盘，本申请不限于此，例如军棋盘、围棋盘、国际象棋盘等)，其下部设置有底座本体2，底座本体2设置目的是为了承载棋盘面板1，故底座本体2也采用长方体的形状，但底座本体2的顶面大于棋盘面板1的底面，避免智能棋盘运行时出现晃动。底座本体2的内腔中设置二维线性模组和控制器3，其中二维线性模组采用市场上常规的直线模组，能够实现二维方向上精准定位，其中控制器3为微处理器(常规的plc单片机即可)；将二维线性模组设置在底座本体2的内腔中，可避免二维线性模组的机械臂运动时造成的安全隐患，且控制器3能够在底座本体2内得到有效保护。此外，底座本体2内设置可充电电池，其中可充电电池与控制器3相连，可充电电池的设置便于智能棋盘的外出携带使用，具体应用时还可在底座本体2上设置充电口，且充电口采用常规手机的充电接口。

如图3和图4所示，棋盘面板1上放置棋子11，棋子11可以为圆饼状(例如常规的象棋为圆饼状)，其中棋子11的底部安装磁铁12，磁铁12也可设置成圆饼状，其直径比棋子11略小，为了便于棋子11在棋盘面板1上的滑动，需将磁铁12的底面设置成光滑面；其中棋子11的内部安装用于标识棋子11的射频卡，每个棋子11都具有唯一的id号(即射频卡内rfid标签)，用于控制器3获取整个棋盘面板1上所有棋子11的位置信息。

二维线性模组的第一运动模组与棋盘面板1的一端平行，第一运动模组驱动第二运动模组沿x向方向移动，第二运动模组驱动棋子吸附件沿y方向移动，二维线性模组的第二运动模组上设置用于吸附棋子11的棋子吸附件(即为电磁开关4，其能够吸附棋子11底部的磁铁12)及用于读取棋子上的射频卡的射频传感器。第二运动模组由于相对第一运动模组运动，进而实现棋子11在二维空间上的定位。

控制器3分别与二维线性模组、电磁开关4及射频传感器相连，其中控制器3用于驱动二维线性模组中运动模组的相对运动，其中控制器3还用于控制电磁开关4的开启或关闭，其中控制器还用于通过射频传感器获取棋盘面板1上所有棋子11的位置信息。需要注意的是，控制器3需要事先获得当前棋盘面板1的棋子11排布信息，并且能够在移动棋子11时，执行预先设计好的走棋路线，并准确判断走棋路径上是否有障碍棋子，若有障碍棋子，则先移开障碍棋子，然后走棋，最后再放回障碍棋子。此外，控制器3上设置用于棋盘数据交互的通信模块，这样的方式可实现控制器3与手机的蓝牙互联，手机将棋盘数据通过无线网络传送给服务器进行分析，进而实现智能棋盘的棋谱分析，增强智能棋盘的互动性，减轻智能棋盘的数据处理压力。

上述智能棋盘在使用时，首先控制器3通过射频传感器获取棋盘面板1上所有棋子11的位置排布，然后控制器3进行分析处理并判断下一步的走棋，接着控制器3控制二维线性模组中运动模组(即第一运动模组和第二运动模组)移动到拿棋子位置，随后控制器3控制电磁开关4的开启，电磁开关4与棋子11底部的磁铁12相互吸引，接着控制器3控制二维线性模组中运动模组移动到放棋子位置(这个过程中，棋子11跟随电磁开关4一块移动)，随后控制器3控制电磁开关4的关闭，棋子11落在放棋子位置，即完成自动走棋。由于二维线性模组、控制器3等装置均位于底座本体2内，不仅不影响下棋的视野，方便产品一体化封装，而且不会造成安全隐患，提高自动走棋的运行效率。

进一步的，底座本体2为外壳体，二维线性模组和控制器3设置在外壳体内。具体的，外壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间可拆卸连接。这样的设置方式，便于拆卸底座本体2进行维护保养，此外，上壳体和下壳体之间可采用卡扣的连接方式。

为了减少棋盘面板1及外壳体带来磁性吸附力的影响，建议棋盘面板1的厚度小于2mm，且棋盘面板1和外壳体采用非磁性材料制成。进一步的，电磁开关4的一端固定在二维线性模组的第二运动模组上，其另一端与棋盘面板1贴附。这样的设置方式，可以有效增近电磁开关4与棋子11底部的磁铁12的吸附距离。

进一步的，如图1和图5所示，二维线性模组的第一运动模组为x轴机构，其中x轴机构包括x轴电机51、x轴丝杆52及x轴滑座，二维线性模组的第二运动模组为y轴机构，其中y轴机构包括y轴电机53、y轴丝杆54及y轴滑座，x轴机构通过平台55固定在底座本体2内，y轴机构固定在x轴滑座上，电磁开关4和射频传感器固定在y轴滑座上，x轴电机51驱动x轴丝杆52转动使x轴滑座相对x轴丝杆52滑动，y轴电机53驱动y轴丝杆54转动使y轴滑座相对y轴丝杆54滑动，其中x轴电机51和y轴电机53均与xy轴电机系统5相连，xy轴电机系统53与控制器3相连。x轴机构和y轴机构的设置，使得x轴滑座和y轴滑座可分别沿着x轴丝杆52和y轴丝杆54的长度方向上左右滑动，定位精准(通过xy轴电机系统5获得当前的xy坐标位置，具体为x轴滑座和y轴滑座上均设置位置传感器)且速度快，每次走棋后不需要回归初始位置，提高走棋效率。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。