一种五子棋对弈机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种五子棋对弈机器人，属于机器人应用领域，其特征在于主要包括摄像头电路、外部SRAM电路、液晶显示电路、LED指示电路、电磁模块电路、舵机控制电路、语音模块电路、电源稳压电路、蓝牙传输电路、主控制器电路、从控制器电路；机器人通过摄像头采集、记录棋局图像信息，传输给主控制器进行图像处理与识别，得到对手的落子位置。将棋盘局势交给博弈分析系统，结合五子棋步法进行系统分析，并得到最优的应招。通过蓝牙模块传输给执行机构执行。执行机构由从控制器、舵机和电磁铁模块组成，接受到命令后快速的响应，控制舵机在二维平面内正确找到落子坐标，并控制电磁铁模块完成下棋的操作，从而实现真正意义上的人机博弈。
【专利说明】一种五子棋对弈机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种五子棋对弈机器人，属于机器人应用领域。
【背景技术】
[0002]五子棋在我国的很多大、中城市发展很快，尤其是首都北京，曾多次举办了五子棋的各种比赛，中央电视台体育频道也长期播放着五子棋的讲座。一些大型企业和单位也曾举办过五子棋的比赛。预计在几年后，五子棋将成为国内最受欢迎的项目之一。
[0003]五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。五子棋既有现代休闲的明显特征“短、平、快”，又有古典哲学的高深学问“阴阳易理”；它既有简单易学的特性，为人民群众所喜闻乐见，又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛；它的棋文化源渊流长，具有东方的神秘和西方的直观；既有“场”的概念，亦有“点”的连接。它是中西文化的交流点，是古今哲理的结晶。目前国内外很少进行五子棋对弈机器人的研宄，一般都是编写计算机博弈软件，这种计算机博弈软件能让爱好者在找不到弈友的情况下与计算机进行博弈，但是这种软件本身缺乏观赏性，并不具备对弈的真实环境，而且长时间对着计算机会让人产生枯燥感，因此急需一种交互能力强，实用性强，能模拟真实环境的五子棋对弈娱乐机器人的出现。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题就在于，针对现有技术存在的技术问题，提供一款人机交互能力强、性价比高、实用性强的五子棋对弈机器人。
[0005]本实用新型提供的一种五子棋对弈机器人，包括:主控制装置、图像采集装置、底板装置；所述图像采集装置包括摄像头支架、摄像头、液晶显示器、SRAM、蓝牙主机、主控制器、LED指示灯；所述底板装置上设有从控制器装置、底板、三维移动平台、电源；所述从控制器装置控制蓝牙从机、从控制器、语音模块、电磁铁、舵机；所述底板上设有三维移动平台及取棋子处，所述三维移动平台上设有棋盘装置，所述棋盘装置包括棋盘及执行机构；所述棋盘的两边设有第一圆柱形导轨(20)、第二圆柱形导轨(21)，所述第一圆柱形导轨(20)与第二圆柱形导轨(21)与木块上的轴承固接，两条圆柱形导轨之间设有长方体导轨，所述长方体导轨之间设有Z轴方向的另一导轨，所述执行机构设置在另一导轨上。
[0006]所述主控制器电路与摄像头电路、外部SRAM电路、液晶显示电路、LED指示电路、蓝牙主机传输电路相接；
[0007]所述从控制器电路与语音模块电路、电磁模块电路、蓝牙从机传输电路、舵机控制电路相接；所述电源稳压电路的输入端与电池相接，输出端分别与蓝牙主机传输电路电源端、蓝牙从机传输电路电源端、LED指示电路电源端、语音模块电路电源端相接；
[0008]所述三维移动平台设置在一块70*70cm的矩形底板上，底板的四个角分别用木块垫高。
[0009]所述第一圆柱形导轨20、第二圆柱形导轨21上分别设有第一滑块46、第二滑块47，两个滑块之间安装有X轴方向的长方体导轨22，两个滑块外侧分别用第一连接杆45、第二连接杆44连接在第一同步带24、第二同步带25上，每个同步带通过两个同步带轮第一同步带轮12、第二同步带轮13、第三同步带轮14、第四同步带轮15和第一数字舵机28、第二数字舵机29带动可在Y轴方向同步移动，用来实现纵向定位；
[0010]所述长方体导轨22上也有一个第三滑块48，第三滑块48连接X轴方向的第三同步带26，第三同步带26通过两个同步带轮第五同步带轮16、第六同步带轮17第三数字舵机30的带动，实现横向定位；
[0011]所述执行机构的另一导轨23上也有第四滑块49，第四滑块49上安装电磁铁模块43，第四滑块49同样连接着一个第四同步带27，第四同步带27通过第四数字舵机31和第六同步带轮18、第八同步带轮(19)实现电磁铁模块43的上下运动，配合电磁铁模块43的通电与断电来完成取棋子和下棋子的动作。
[0012]所述取棋子处(42)设置在在底板凹槽中，深度约为1.5cm,机器人下完棋子之后，执行机构上的电磁铁模块43在第四数字舵机31带动下沿Z轴正方向运动2cm，然后第一数字舵机28、第二数字舵机29、第三数字舵机30的协同带动下沿X轴负方向和Y轴负方向运动，返回到取棋子的地方42，再在第四数字舵机31带动下沿Z轴负方向运动X个单位长度到达棋子上方，电磁铁模块得电，吸住内部含有铁质材料的棋子，再通过第四数字舵机31带动沿Z轴正方向运动X个单位长度，(以便下棋子时电磁铁模块的移动)完成取棋子的过程；当对方下子结束，机器人得到自己要下棋子的坐标，然后在第一数字舵机28、第二数字舵机29、第三数字舵机30的协同带动下沿X轴正方向和Y轴正方向运动到坐标处，再在第四数字舵机31带动下沿Z轴负方向运动2cm(以便下棋子时电磁铁模块的移动)到达棋盘上方，电磁铁模块失电，棋子准确落到坐标处，再在第四数字舵机31带动沿Z轴正方向运动2cm，下棋子结束，返回取棋子处，周而复始直至游戏结束；每次下棋子结束后，X的数值加1，X的初始值为O (双方一共30颗棋子，各15颗，机器人可取15颗棋子棋子是层叠在一起放在取棋子处)，I个单位长度为一个棋子的厚度约为0.4cm。
[0013]所述摄像头电路由0V7670-V3摄像头模块组成，其中，摄像头模块的I脚接电源，2脚与12脚接地，3脚接主控制器U5的ΡΒ0，4脚接主控制器U5的PBl，5脚接主控制器U5的PF6，7脚接主控制器U5的PF7，9脚接主控制器U5的PF8，10脚接主控制器U5的PF9，11脚接主控制器U5的PF10，13脚接主控制器U5的PC0，14脚接主控制器U5的PCl，15脚接主控制器U5的PC2，16脚接主控制器U5的PC3，17脚接主控制器U5的PC4，18脚接主控制器U5的PC5，19脚接主控制器U5的PC6，20脚接主控制器U5的PC7，6脚与8脚悬空。
[0014]所述外部SRAM电路由IS62WV51216BLL内存芯片U1、电阻R1-R3、电容C1-C2，以及LED指示灯组成，其中，内存芯片Ul的11脚和33脚接电源，12脚与34脚接地，5脚接主控制器U5的PF0，4脚接主控制器U5的PFl，3脚接主控制器U5的PF2，2脚接主控制器U5的PF3，I脚接主控制器U5的PF4，44脚接主控制器U5的PF5，43脚接主控制器U5的PF12，42脚接主控制器U5的PF13，27脚接主控制器U5的PF14，26脚接主控制器U5的PF15，25脚接主控制器U5的PG0，24脚接主控制器U5的PGl，22脚接主控制器U5的PG2，21脚接主控制器U5的PG3，20脚接主控制器U5的PG4，19脚接主控制器U5的PG5，18脚接主控制器U5的roll，23脚接主控制器U5的Η)12，28脚接主控制器U5的TO13，7脚接主控制器U5的PD14，8脚接主控制器U5的Η)15，9脚接主控制器U5的H)0，10脚接主控制器U5的TOl，13脚接主控制器U5的PE7，14脚接主控制器U5的PE8，15脚接主控制器U5的PE9，16脚接主控制器U5的PE10，29脚接主控制器U5的PEl I，30脚接主控制器U5的PE12，31脚接主控制器U5的PE13，32脚接主控制器U5的PE14，35脚接主控制器U5的PE15，36脚接主控制器U5的TO8，37脚接主控制器U5的TO9，38脚接主控制器U5的PD10，41脚接主控制器U5的TO4，17脚接主控制器U5的TO5，39脚接主控制器U5的PEO，40脚接主控制器U5的PE1，电阻Rl —端接Ul的6脚，另一端接电源，电阻R2的一端接Ul的6脚，另一端接主控制器U5的PG10，电阻R3的一端接LED指示灯，另一端接电源，指示灯LED的另一端接地，电容C1、C2的并联后，一端电源，另一端接地。
[0015]所述液晶显示电路由HY-TFT320彩屏模块、电阻R4-R5组成，其中，液晶模块的I脚接地，2脚接电源，4脚接主控制器U5的PE4，5脚接主控制器U5的PE5，6脚接主控制器U5的PE6，7脚接主控制器U5的PA8，8脚接主控制器U5的PA9，9脚接主控制器U5的PA10，10脚接主控制器U5的PA11，11脚接主控制器U5的PA12，12脚接主控制器U5的PA13，13脚接主控制器U5的PA14，14脚接主控制器U5的PA15，15脚接主控制器U5的PE3，17脚接主控制器U5的PE2，21脚接主控制器U5的ΡΑ0，22脚接主控制器U5的PA1，23脚接主控制器U5的PA2，24脚接主控制器U5的PA3，25脚接主控制器U5的PA4，26脚接主控制器U5的PA5，27脚接主控制器U5的PA6，28脚接主控制器U5的PA7，电阻R4的一端接电源，另一端接地，中间接电阻R5 —端，电阻R5的另一端接液晶模块的19脚。
[0016]所述LED指示电路由电阻R6-R10、发光二极管LED2-LED6组成，其中，电阻R6—端接主控制器U5的PC8，另一端接发光二极管LED2的阴极，发光二极管LED2的阳极接电源，电阻R7 —端接主控制器U5的PC9，另一端接发光二极管LED3的阴极，发光二极管LED3的阳极接电源，电阻R8 —端接主控制器U5的PC10，另一端接发光二极管LED4的阴极，发光二极管LED4的阳极接电源，电阻R9 —端接从控制器U6的TO0，另一端接发光二极管LED5的阴极，发光二极管LED5的阳极接电源，电阻RlO —端接从控制器U6的TO1，另一端接发光二极管LED6的阴极，发光二极管LED6的阳极接电源。
[0017]所述电磁模块电路由电阻R11-R13、发光二极管LED7，三极管9013，二极管1N40007，继电器，电磁铁组成，其中，电阻Rll —端接发光二极管LED7的阴极，另一端接地，发光二极管LED7的阳极接从控制器的TO3，电阻R12 —端接三极管9013的基极b，另一端接地，电阻R13 —端接三极管9013的基极b，另一端接从控制器U6的TO3，三极管9013的发射极e接地，集电极c接继电器的2脚，二极管1N4007的阳极接继电器的2脚，阴极接继电器的5脚，继电器的I脚接12V电源，3脚常开触点接电磁铁模块的一个引脚，4脚常闭触点悬空，电磁铁的另一管脚接地。
[0018]所述舵机控制电路由电阻R14，数字舵机5516和一片74HC126芯片组成，其中，电阻R14 —端接舵机的信号端3脚，另一端接电源，74HC126芯片U3的I管脚接从控制器U6的PE15，2管脚接舵机的信号端3脚，3管脚接从控制器U6的PB11，4管脚接从控制器U6的PE14，5管脚接从控制器U6的PB10，6管脚接舵机的信号端3脚，舵机额I脚接地，2脚接7.4V电源。其中舵机可以级联。
[0019]所述语音模块电路由电阻R15-R22，电容C5-C11，咪头MKl，扬声器LSl，语音芯片ISD4004和音频功率放大芯片LM386组成，其中，电阻R15 —端接语音芯片U3的28脚，另一端接电源，电阻R16 —端接语音芯片U3的2脚，另一端接电源，电阻R17 —端接语音芯片U3的I脚，另一端接电源，语音芯片U3的I脚接从控制器U6的TO4，2脚接从控制器U6的PD5, 28脚接从控制器U6的TO6，26脚接从控制器U6的TO7，25脚接从控制器U6的TO8，24脚接从控制器U6的PD9，23脚、11脚、12脚和4脚接地，18脚接电源，语音芯片U3的27脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端接电阻R19的一端和电容C8的阳极，电容C8的阴极接电阻R20的一端，电阻R20的另一端并联电阻R19的另一端接咪头的一端，语音芯片U3的17脚接电容C7的一端，电容C7的另一端接咪头的一端，语音芯片U3的16脚接电容C9的一端，电容C9的另一端接咪头的另一端，语音芯片U3的13脚接滑阻R21的一端，滑阻R21的另一端接地，中间段接芯片U4的3脚，芯片U4的2脚与4脚接地，6脚接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接扬声器LSl的一端，扬声器LSl的另一端接地，芯片U4的5脚接电源，I脚接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接电容Cll的阳极，电容Cll的阴极接芯片U4的8脚。
[0020]所述电源稳压电路由电池、自锁开关SW1、电容C3、C4、发光二极管LED1、稳压芯片U2组成，其中，电源经自锁开关SWl连接C3与7805的输入端，电容一端接U3的VI脚，另一端接U3的GND脚，电容C4 一端接U3的VO脚，另一端接U3的GND脚，发光二极管LEDl的阳极接U3的VO脚，阴极接地。
[0021]所述蓝牙传输电路由蓝牙模块组成，蓝牙模块的VCC引脚接地，蓝牙模块的GND接地，蓝牙模块主机的TXD引脚接主控制器U5的PAlO引脚，RXD引脚接主控制器U5的PA9引脚，蓝牙模块从机的TXD引脚接从控制器U6的PAlO引脚，RXD引脚接从控制器U6的PA9引脚。
[0022]所述主控制器电路由单片机为STM32增强型单片机U5，晶振Y1-Y2、电容C11-C15、电阻R23组成，其中，电容C13 —端和电阻R23的一端接单片机U5的25脚，电容C13的另一端接地，电阻R23的另一端接电源，电容Cll的一端和晶振Yl的一端接单片机U5的23脚，电容C12的一端和晶振Yl的另一端接单片机U5的24脚，电容C11、C12的另一端接地，电容C14的一端和晶振Y2的一端接单片机U5的8脚，电容C15的一端和晶振Y2的另一端接单片机U5的9脚，电容C14、C15的另一端接地，单片机U5的30脚接地，33脚接VCC。
[0023]所述从控制器电路由单片机为STM32增强型单片机U6，晶振Y3-Y4、电容C16-C20、电阻R24组成，其中，电容C18 —端和电阻R24的一端接单片机U6的14脚，电容C18的另一端接地，电阻R24的另一端接电源，电容C16的一端和晶振Y3的一端接单片机U6的12脚，电容C17的一端和晶振Y3的另一端接单片机U6的13脚，电容C16、C17的另一端接地，电容C19的一端和晶振Y4的一端接单片机U6的8脚，电容C20的一端和晶振Y4的另一端接单片机U6的9脚，电容C19、C20的另一端接地，单片机U6的19脚接地，22脚接VCC。
[0024]本实用新型的有益效果是:突破了传统五子棋机器人的一些不足，硬件方面采用三维移动平台，下棋定位精度大大提高，采用单片机控制，区别以往PC机控制，便携方便，移动性强，并且安装语音模块，具有更强的人机交互能力、性价比高、稳定性好，是一种实用性强的娱乐机器人。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的原理框图。
[0026]图2为本实用新型的侧视图。
[0027]图3为本实用新型的俯视图。
[0028](1、摄像头支架，2、底板，3、棋盘，4、木块，5、木块，6、木块，7、木块，8、轴承，9、轴承，10、轴承，11、轴承，12、第一同步带轮，13、第二同步带轮，14、第三同步带轮，15、第四同步带轮，16、第五同步带轮，17、第六同步带轮，18、第七同步带轮，19、第八同步带轮，20、第一圆柱形导轨，21、第二圆柱形导轨，22、长方体导轨，23、另一导轨，24、第一同步带，25、第二同步带，26、第三同步带，27、第四同步带，28、第一数字舵机，29、第二数字舵机，30、第三数字舵机，31、第四数字舵机，32、液晶显示器，33、SRAM, 34、蓝牙主机，35、主控制器，36、指示灯，37、蓝牙从机，38、从控制器，39、语音模块，40、摄像头，41、按钮，42、取棋子处，43、电磁铁模块，44、第二连接杆，45、第一连接杆，46、第一滑块，47、第二滑块，48、第三滑块，49、第四滑块)。
[0029]图4为实用新型的摄像头电路图。
[0030]图5为实用新型的外部SRAM电路图。
[0031]图6为实用新型的液晶显不电路图。
[0032]图7为实用新型的LED指示电路图。
[0033]图8为实用新型的电磁模块电路图。
[0034]图9为实用新型的舵机控制电路图。
[0035]图10为实用新型的语音模块电路图。
[0036]图11为实用新型的电源稳压电路图。
[0037]图12为本实用新型蓝牙传输电路图。
[0038]图13为实用新型的主控制器电路图。
[0039]图14为实用新型的从控制器电路图。
[0040]图15为本实用新型的程序流程图。
【具体实施方式】
[0041]一种五子棋对弈机器人由棋盘及棋子、图像采集装置、主控制器装置、执行机构等部分组成。机器人通过摄像头采集、记录棋局图像信息，传输给主控制器装置进行图像处理与识别，得到对手的落子位置。然后将棋盘局势交给博弈分析系统，结合五子棋步法进行系统分析，并得到最优的应招。然后通过蓝牙模块传输给执行机构执行。执行机构由从控制器、舵机和电磁铁模块组成，接受到命令后快速的响应，控制舵机在二维平面内正确找到落子坐标，并控制电磁铁模块完成下棋的操作，从而实现真正意义上的人机博弈。
[0042]如图1-2所示，在一块70*70cm的矩形底板上，底板的四个角分别用4cm厚的木块垫高，木块上安装四个轴承，轴承用来固定Y轴方向的两跟平行的圆柱形导轨(20，21)，导轨上分别有个滑块(46，47)，两个滑块之间安装有X轴方向的导轨(22)，两个滑块(46，47)外侧分别用连接杆(44，45)连接在两个同步带(24，25)上，每个同步带通过两个同步带轮(12，13，14，15)和一个数字舵机(28，29)带动可在Y轴方向同步移动，用来实现纵向定位；在两个滑块(46，47)之间横向导轨(22)上也有一个滑块(48)，滑块安装有Z轴方向的导轨
(23)，同时滑块(48)也连接X轴方向的同步带(26)，同步带通过两个同步带轮(16，17)和一个数字舵机(30)的带动，实现横向定位；Z轴方向的导轨(23)上也有一个滑块(49)，滑块上安装电磁铁模块(43)，滑块(49)同样连接着一个同步带(27)，同步带通过一个数字舵机和两个同步带轮实现电磁铁模块的上下运动，配合电磁铁模块的通电与断电来完成取棋子和下棋子的动作。此执行机构灵活性强，棋子定位快速准确，且性价比高。
[0043]在底板(厚约2cm)有个放棋子的凹槽(42处)，深度约为1.5cm,直径略大棋子直径，保证电磁铁模块能自如取出棋子。棋子处的棋子是整齐的层叠在一起，每颗棋子的厚度大约0.4cm，可取15颗棋子(双方共30颗棋子)，总厚度大约6cm，高出底板表面约4.5cm，高出棋盘(厚约2.5cm)表面约2cm。
[0044]当机器人下子结束后，电磁铁模块(43)在数字舵机(31)带动下沿Z轴正方向运动2cm，然后在数字舵机(28，29，30)的协同带动下沿X轴负方向和Y轴负方向运动，返回到取棋子的地方(42)，再在数字舵机(31)带动下沿Z轴负方向运动X个单位长度到达棋子上方，电磁铁模块得电，吸住内部含有铁质材料的棋子，再通过数字舵机(31)带动沿Z轴正方向运动X个单位长度(以便下棋子时电磁铁模块的移动)，完成取棋子的过程。当对方下子结束，机器人通过Al算法得到自己要下棋子的坐标，然后在数字舵机(28，29，30)的协同带动下沿X轴正方向和Y轴正方向运动到坐标处，再在数字舵机(31)带动下沿Z轴负方向运动2cm到达棋盘上方，电磁铁模块失电，棋子准确落到坐标处，再在数字舵机(31)带动沿Z轴正方向运动2cm(以便下棋子时电磁铁模块的移动)，下棋子结束，返回取棋子处，周而复始直至游戏结束。每次下棋子结束后，X的数值加1，X的初始值为O (双方一共30颗棋子，各15颗，机器人可取15颗棋子棋子是层叠在一起放在取棋子处)，I个单位长度为一个棋子的厚度约为0.4cm。
[0045]图4为本实用新型的摄像头模块电路图，图中传感器是以0V7670-V3摄像头模块为基础，该模块体积小、灵敏度高、提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。其应用独有的传感器技术，通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、拖尾、浮散等，提高图像质量，得到清晰的稳定的彩色五子棋图像。本设计中是以RGB565格式输出五子棋图像信息。
[0046]图5为实用新型的外部SRAM电路图，图中电路是以IS62WV51216BLL内存芯片为基础，该芯片是一片16位宽512K(512*16，即IM字节)容量的CMOS静态内存芯片，三态输出，全静态操作。其45ns/55ns的访问速度为图像信息的存储与读取提供了保障。
[0047]图6为实用新型的液晶显示电路图，图中电路是以SSD1289为基础，3.2寸液晶屏，240X320 (RGB)的分辨率，彩色深度为16位。可以清晰的显示摄像头拍摄的图像。
[0048]图7为实用新型的LED指示电路图，图中所有的LED指示灯采用低电平点亮，用于保护1 口。当机器人运行的时候出现硬件连接等错误状况，LED2就闪烁提示，当机器人赢得比赛的时候，LED3点亮提示，当人赢得比赛的时候，LED4点亮提示，当双方和棋，则LED3和LED4都点亮表示和棋。LED5亮表示应该由机器人出棋，LED6亮表示应该由人出棋。
[0049]图8为实用新型的电磁模块电路图，图中当从控制器的PD3为高电平时，则发光二极管点亮，NPN三极管9013的基极b为高电平，导通。继电器工作，常闭触点闭合，电磁铁模块工作，吸取棋子。当从控制器的PD3为低电平时，则发光二极管熄灭，电磁铁模块不工作。
[0050]图9为实用新型的舵机控制电路图，图中74HC126芯片的发送使能端5和I为高电平有效，当从控制器给舵机发送信号时，PEl4为高电平，PE15为低电平，数据由PBlO发送到舵机的信号端3脚，当舵机给从控制器返回数据时，PE14为低电平，PE15为高电平，数据由舵机的信号端发送，再由从控制器的PBlO接受数据。
[0051]图10为实用新型的语音模块电路图，图中通过控制语音芯片的CS, MOSI, SCLK, XCLK, INT, RAC等引脚，可以通过咪头MKl实现声音采集，也可以通过13脚输出语音信号，语音信号通过音频功率放大器LM386的放大，然后由扬声器输出，通过调节滑阻R21的阻值可以改变扬声器的声音音量。
[0052]图11为实用新型的电源稳压电路图，图中电源使用7.4V 5000mAh的大容量锂电池，在直接为舵机供电的同时，并联使用AMS1117进行稳压，使输出3.3V电源提供给单片机和其他装置工作。AMS1117的输入端使用1uF电容C3进行电源滤波，输出端使用电容C4来消除输出纹波，保证元器件的正常工作不受电源干扰。
[0053]图12为本实用新型的蓝牙传输电路图，图中无线通讯是以hc-06蓝牙透传模块为基础，该模块含有信号增强天线，数据稳定传输，穿透性强。
[0054]图13为本实用新型的主控制器电路图，图中单片机为STM32增强型系列，是一款高性能、低功耗、低成本的嵌入式应用的ARM Cortex-M3内核的芯片。时钟频率达到72MHz，处理速度快，功能强大，指令丰富，与其他各电路相连，实现整个系统的控制。
[0055]图14为本实用新型的从控制器电路图，图中单片机为STM32增强型系列，是一款高性能、低功耗、低成本的嵌入式应用的ARM Cortex-M3内核的芯片。时钟频率达到72MHz，处理速度快，功能强大，指令丰富，与其他各电路相连，实现整个系统的控制。
[0056]虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
【权利要求】
1.一种五子棋对弈机器人，其特征在于:包括主控制装置、图像采集装置、底板装置；所述图像采集装置包括摄像头支架、摄像头、液晶显示器、SRAM、蓝牙主机、主控制器、LED指示灯；所述底板装置上设有从控制器装置、底板、三维移动平台、电源；所述从控制器装置控制蓝牙从机、从控制器、语音模块、电磁铁、舵机；所述底板上设有三维移动平台及取棋子处，所述三维移动平台上设有棋盘装置，所述棋盘装置包括棋盘及执行机构；所述棋盘的两边设有第一圆柱形导轨(20)、第二圆柱形导轨(21)，所述第一圆柱形导轨(20)与第二圆柱形导轨(21)与木块上的轴承固接，两条圆柱形导轨之间设有长方体导轨，所述长方体导轨之间设有Z轴方向的另一导轨，所述执行机构设置在另一导轨上。
2.根据权利要求1所述的一种五子棋对弈机器人，特征在于，所述主控制器电路与摄像头电路、外部SRAM电路、液晶显示电路、LED指示电路、蓝牙主机传输电路相接。
3.根据权利要求1所述的一种五子棋对弈机器人，特征在于，所述从控制器电路与语音模块电路、电磁模块电路、蓝牙从机传输电路、舵机控制电路相接；所述电源稳压电路的输入端与电池相接，输出端分别与蓝牙主机传输电路电源端、蓝牙从机传输电路电源端、LED指示电路电源端、语音模块电路电源端相接。
4.根据权利要求1所述的一种五子棋对弈机器人，特征在于，所述三维移动平台设置在一块70*70cm的矩形底板上，底板的四个角分别用木块垫高。
5.根据权利要求1所述的一种五子棋对弈机器人，特征在于，所述第一圆柱形导轨(20)、第二圆柱形导轨(21)上分别设有第一滑块(46)、第二滑块(47)，两个滑块之间安装有X轴方向的长方体导轨(22)，两个滑块外侧分别用第一连接杆(45)、第二连接杆(44)连接在第一同步带(24)、第二同步带(25)上，每个同步带通过两个同步带轮第一同步带轮(12)、第二同步带轮(13)、第三同步带轮(14)、第四同步带轮(15)和第一数字舵机(28)、第二数字舵机(29)带动可在Y轴方向同步移动，用来实现纵向定位。
6.根据权利要求1所述的一种五子棋对弈机器人，特征在于，所述长方体导轨(22)上也有一个第三滑块(48)，第三滑块(48)连接X轴方向的第三同步带(26)，第三同步带(26)通过两个同步带轮第五同步带轮(16)、第六同步带轮(17)第三数字舵机(30)的带动，实现横向定位。
7.根据权利要求1所述的一种五子棋对弈机器人，特征在于，所述执行机构的另一导轨(23)上也有第四滑块(49)，第四滑块(49)上安装电磁铁模块(43)，第四滑块(49)同样连接着一个第四同步带(27)，第四同步带(27)通过第四数字舵机(31)和第七同步带轮(18)、第八同步带轮(19)实现电磁铁模块(43)的上下运动，配合电磁铁模块(43)的通电与断电来完成取棋子和下棋子的动作。
8.根据权利要求1所述的一种五子棋对弈机器人，特征在于，所述摄像头电路由0V7670-V3摄像头模块组成，其中，摄像头模块的I脚接电源，2脚与12脚接地，3脚接主控制器U5的ΡΒ0，4脚接主控制器U5的PBl，5脚接主控制器U5的PF6，7脚接主控制器U5的PF7，9脚接主控制器U5的PF8，10脚接主控制器U5的PF9，11脚接主控制器U5的PF10，13脚接主控制器U5的PC0，14脚接主控制器U5的PCl，15脚接主控制器U5的PC2，16脚接主控制器U5的PC3，17脚接主控制器U5的PC4，18脚接主控制器U5的PC5，19脚接主控制器U5的PC6，20脚接主控制器U5的PC7，6脚与8脚悬空。
9.根据权利要求1所述的一种五子棋对弈机器人，特征在于，所述语音模块电路由电阻R15-R22，电容C5-C11，咪头MK1，扬声器LS1，语音芯片ISD4004和音频功率放大芯片LM386组成，其中，电阻R15 —端接语音芯片U3的28脚，另一端接电源，电阻R16 —端接语音芯片U3的2脚，另一端接电源，电阻R17 —端接语音芯片U3的I脚，另一端接电源，语音芯片U3的I脚接从控制器U6的TO4，2脚接从控制器U6的TO5，28脚接从控制器U6的PD6, 26脚接从控制器U6的TO7，25脚接从控制器U6的TO8，24脚接从控制器U6的TO9，23脚、11脚、12脚和4脚接地，18脚接电源，语音芯片U3的27脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端接电阻R19的一端和电容C8的阳极，电容C8的阴极接电阻R20的一端，电阻R20的另一端并联电阻R19的另一端接咪头的一端，语音芯片U3的17脚接电容C7的一端，电容C7的另一端接咪头的一端，语音芯片U3的16脚接电容C9的一端，电容C9的另一端接咪头的另一端，语音芯片U3的13脚接滑阻R21的一端，滑阻R21的另一端接地，中间段接芯片U4的3脚，芯片U4的2脚与4脚接地，6脚接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接扬声器LSl的一端，扬声器LSl的另一端接地，芯片U4的5脚接电源，I脚接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接电容Cll的阳极，电容Cll的阴极接芯片U4的8脚。
【文档编号】B25J11/00GK204263171SQ201420626736
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】毛丽民, 彭伟伟, 卢振利, 刘叔军, 朱培逸, 李亮, 王晨希, 谢新明, 周琪琪, 胡建秋 申请人:常熟理工学院