专利名称：博弈机器人的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及到机电控制领域，特指一种博弈机器人。
背景技术：
自20世纪末微电子、计算机、新材料、互联网等高新科技领域掀起新一轮技术革命以来，人类社会正逐步进入信息社会，知识成为一种崭新的生产力而发挥着越来越重要的作用。博弈泛指一类古老的游戏，如围棋、象棋、军棋、五子棋、黑白棋等，具有无穷的魅力。世界各国每年都要举办大量的博弈比赛，博弈作为一种健康、智慧的体育运动越来越深受大众喜爱。
博弈机器人是指能够和人进行博弈游戏的机器人，目前国内外很少进行博弈机器人的研究，一般都是编写计算机博弈软件，如国内著名的计算机围棋软件“手谈”，曾经在世界计算机围棋比赛中多次获得第一。又如1997年5月，美国IBM公司的“深蓝”、“更深的蓝”系列超级计算机多次与国际象棋男子世界冠军卡斯帕罗夫比赛，并多次获胜。这种计算机博弈软件能够让博弈爱好者在找不到弈友的时候能与计算机对弈，但是这种博弈软件也存在以下问题1、计算机博弈软件不直观生动，缺乏观赏性，并不具备真正对弈的环境，让对弈者找不到对弈的感觉，而且长时间对着计算机屏幕冷冰冰的面孔也容易产生枯燥乏味的感觉；更具观赏性；2、计算机博弈软件对于老年博弈爱好者来说难以适应，一是因为与计算机对弈需要掌握一定的计算机基础才能操作，而老年博弈爱好者普遍不具备这些知识，二是因为长期坐在计算机前对老年人的身体健康很不利，因此给计算机博弈软件在老年人中的推广带来困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种结构简单、能够模拟真实的博弈氛围，直接与人进行对弈的博弈机器人。
为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为一种博弈机器人，其特征在于它包括主计算机、机器人控制器、取子装置、图象识别装置、棋盘以及棋子存储装置；所述棋子存储装置位于棋盘的一侧，棋盘的两侧安装有侧导轨，该侧导轨一直延伸至棋子存储装置的两端，在两条侧导轨之间设有横向导轨，横向导轨的底部套设在侧导轨上，取子装置套设在横向导轨上；主计算机与图象识别装置相连并通过串口与机器人控制器相连。
所述取子装置包括伺服电机、拨轮、导柱和电磁吸附装置，拨轮与伺服电机的主轴相连，并通过钢丝拉线与导柱相连，电磁吸附装置设于导柱的下端，该电磁吸附装置为一电磁线圈。
所述图象识别装置包括摄像头和视频采集卡，主计算机通过视频采集卡与摄像头相连。
所述图象识别装置与一显示屏相连。
与现有技术相比，本发明的优点在于1、本发明的博弈机器人结构简单、使用方便，利用图象识别装置采集棋盘上的信息，通过主计算机迅速作出决策，然后完成下棋，这种图象识别装置比原来的信息采集和定位装置精度要高，速度要快，而且还能够利用该图象识别装置同步录制对弈的整个过程，在与图象识别装置相连的显示屏上播放；2、本发明的博弈机器人中由纵向和横向导轨组成的运动机构定位精度高，取子装置结构原理简单、定位准确，对棋子的大小、形状的要求不高，适用范围广，且该运动机构和取子装置的成本很低，易推广；3、本发明的博弈机器人能够提供给弈者真实、生动的对弈环境，不会让弈者因为只面对电脑而找不到对弈的感觉，而且也不会因为长时间对着计算机屏幕冷冰冰的面孔也容易产生枯燥乏味的感觉；4、本发明的博弈机器人特别适合对于老年博弈爱好者，一是结构简单，使老年人不必掌握必要的计算机基础知识才能操作，二是在找不到对手时能够欣然的在家就能直接与博弈机器人直接对弈，三是不会因为长期坐在计算机前而使老年人的身体健康受到影响。
图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明取子装置的放大示意图；图3是本发明的工作流程示意图；图4是本发明机器人控制器的电路框架原理示意图。
图例说明1、棋盘 2、棋子存储装置3、横向导轨 4、侧导轨5、摄像头 6、显示屏7、机架 8、主计算机9、取子装置 10、伺服电机
11、拨轮12、钢丝拉线13、导柱14、电磁吸附装置15、主轴16、支柱具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明博弈机器人的实施例主要包括主计算机8、机器人控制器、取子装置9、图象识别装置、棋盘1以及棋子存储装置2。其中棋盘1固定在一机架7上，主计算机8可设置于机架7下方。棋子存储装置2设置于棋盘1的一侧，该棋子存储装置2成网格状，通过每个网格依次存放棋子。在棋盘1的两侧安装有用来实现纵向定位的侧导轨4，该侧导轨4一直延伸至棋子存储装置2的两端，在两条侧导轨4之间设有可在侧导轨4上移动、用来实现横向定位的的横向导轨3，该横向导轨3可通过伺服电机的控制在侧导轨4上移动用以完成纵向位置的定位，然后通过安装在横向导轨3上并可在横向导轨3上滑动的取子装置9完成横向定位。该取子装置9包括伺服电机10、拨轮11、导柱13和电磁吸附装置14，拨轮11与伺服电机10的主轴15相连，并通过钢丝拉线12与导柱13相连，电磁吸附装置14设有导柱13的下端，该电磁吸附装置14为一电磁线圈，通过控制伺服电机10可使拨轮11随着伺服电机10的主轴15正向或反向转动，然后带动钢丝拉线12拉动导柱13做上下运动，从而达到使电磁吸附装置14上、下运动的目的。主计算机8通过串口与机器人控制器相连，该机器人控制器为一单片机。图象识别装置主要包括摄像头5和视频采集卡，并通过数据线与机器人控制器芯片相连。该摄像头5通过一支柱16固定在棋盘1的上方，摄像头5的镜头对准棋盘1。在固定摄像头5的支架16上还可设有一显示屏6，该显示屏6通过数据线与摄像头5相连，可方便观看棋局的人从显示屏6上观看到棋局的整过程，也可用来播放同步录制好的对弈的录象。
如图4所示本发明实施例的电路框架原理示意图，主计算机8通过视频采集卡与摄像头5相连，并通过标准端口与显示器和键盘以及鼠标相连；主计算机8通过RS232串口与机器人控制器相连，机器人控制器为一单片机，该单片机分别与第一运动控制芯片、第二运动控制芯片以及取子电路相连，该第一运动控制芯片通过第一驱动电路控制电机使横向导轨3在侧导轨4上纵向移动定位，第二运动控制芯片通过第二驱动电路控制电机使取子装置9在横向导轨3上横向移动定位，取子电路控制取子装置9的伺服电机10和电磁吸附装置14。
工作原理如图3所示的工作流程示意图，博弈开始后，当弈者将棋下在棋盘上时，主计算机8控制图象识别装置收集信息，即利用摄像头5和视频采集卡及时将棋子在棋盘1上的位置信息采集然后转换为计算机识别的数字信息传送给主计算机8，主计算机8获得该位置信息后，通过已经编好的策略作出下一步该走的棋子的处理信息，然后将该处理信息传送给机器人控制器。机器人控制器从主计算机8中获得处理信息后通过单片机编译处理，然后利用单片机将该处理信息中的位置信息传送给运动控制芯片，机器人控制器利用第一运动控制芯片和第二运动控制芯片将取子装置9移至棋盘1一侧的棋子存储装置的上方，然后利用取子电路控制取子装置9的伺服电机10正向转动，带动拨轮11以及通过钢丝拉线12与拨轮11相连的导柱13向下移动，在靠近棋子时，使电磁吸附装置14的电磁线圈通电产生磁力将软磁铁制成的棋子吸附起来，取子电路控制取子装置9的伺服电机10反向转动，带动拨轮11以及通过钢丝拉线12与拨轮11相连的导柱12向上移动，拉起电磁吸附装置14；完成取子工作后，根据主计算机8作出的下一步棋子的位置信息，机器人控制器控制利用第一运动控制芯片和第二运动控制芯片将取子装置9移至棋盘1上的相应位置上方，利用取子电路控制取子装置9的伺服电机10正向转动，带动拨轮11以及通过钢丝拉线12与拨轮11相连的导柱13向下移动，在靠近棋盘1时，使电磁吸附装置14的电磁线圈断电，磁力消失，棋子落在棋盘1的相应位置上。不断重复上述下棋的动作，直到主计算机8作出已决出胜负的指令，完成整个对弈过程。
权利要求
1.一种博弈机器人，其特征在于它包括主计算机(8)、机器人控制器、取子装置(9)、图象识别装置、棋盘(1)以及棋子存储装置(2)；所述棋子存储装置(2)位于棋盘(1)的一侧，棋盘(1)的两侧安装有侧导轨(4)，该侧导轨(4)一直延伸至棋子存储装置(2)的两端，在两条侧导轨(4)之间设有横向导轨(3)，横向导轨(3)的底部套设在侧导轨(4)上，取子装置(9)套设在横向导轨(3)上；主计算机(8)与图象识别装置相连并通过串口与机器人控制器相连。
2.根据权利要求1所述的博弈机器人，其特征在于所述取子装置(9)包括伺服电机(10)、拨轮(11)、导柱(13)和电磁吸附装置(14)，拨轮(11)与伺服电机(10)的主轴(15)相连，并通过钢丝拉线(12)与导柱(13)相连，电磁吸附装置(14)设于导柱(13)的下端，该电磁吸附装置(14)为一电磁线圈。
3.根据权利要求1或2所述的博弈机器人，其特征在于所述图象识别装置包括摄像头(5)和视频采集卡，主计算机(8)通过视频采集卡与摄像头(5)相连。
4.根据权利要求3所述的博弈机器人，其特征在于所述图象识别装置与一显示屏(6)相连。
全文摘要
本发明公开了一种博弈机器人，它包括主计算机、机器人控制器、取子装置、图象识别装置、棋盘以及棋子存储装置；棋子存储装置位于棋盘的一侧，棋盘的两侧安装有侧导轨，该侧导轨一直延伸至棋子存储装置的两端，在两条侧导轨之间设有横向导轨，横向导轨的底部套设在侧导轨上，取子装置套设在横向导轨上；主计算机与图象识别装置相连并通过串口与机器人控制器相连。这种博弈机器人结构简单、操作简便，还能够模拟真实的博弈氛围，直接与人进行对弈。
文档编号B25J9/16GK1686681SQ20051003156
公开日2005年10月26日 申请日期2005年5月20日 优先权日2005年5月20日
发明者朱全民, 张代兵, 姚金宇, 龙凡, 程之炜, 雷涛, 张纪阳 申请人:长沙市雅礼中学