[發明專利]一種用于Quoridor對弈的智能機器人

在審

• 申請號: 201811088675.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109227555A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 徐鏗;胡可威;金宇杰;陳楊波;朱威
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;B25J19/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開一種用于Quoridor對弈的智能機器人，包括車體，車體的底部裝有車輪，所述車體上安裝有采用圖像信息的攝像頭和用于抓取棋子與障礙的機械臂；所述車體內設置有處理器，用于分析攝像頭采集的圖像信息，根據處理結果控制車輪和機械臂的動作，將棋子與障礙搬到指定位置。本發明的機械結構主要包括車體和機械臂兩部分，車體采用三輪全向的底盤，機械臂共五個自由度，由三個關節組成，機械臂前端為電磁鐵，使其通電可以實現對鐵質棋子和障礙板的吸合。

技術領域

本發明涉及智能機器人技術，具體涉及一種用于Quoridor對弈的智能機器人。

背景技術

Quoridor，又名步步為營，是1997年推出的兩到四人對戰的棋類游戲，棋具類似路障棋。棋盤9乘9大小的棋格，格子間有溝槽，每方各有一個棋子以及作為墻壁的木片，木片長度為兩棋格。游戲開始時，棋子放在邊路，開始向對岸行駛，誰最先到達對岸者為勝利者。玩家可以在棋盤的任何方向行走，但每次只能選擇棋子走一步或者放一塊擋板。擋板放置在棋格間的溝槽中，用來阻擋對方到達對岸，但不可把棋子圍住，棋子不可穿過擋板。

在大型Quoridor對弈時，由于棋盤較大，且人不能進入棋盤內，因此對弈過程借助智能機器人完成。對弈過程中，機器人能通過圖像識別判斷棋盤內局勢，由上位機決策給出較優方案后，由人判斷并手動輸入每次下棋步驟后，機器人以最短路線運動至指定位置，并放置棋子或者障礙板。通過機器人的計算得到的優化方案，能幫助人進行更好的判斷，大大提高了對弈的水平和精彩程度；同時，在結構和性能等方面優化后的機器人也使對弈的效率更高。

發明內容

本發明提供一種用于Quoridor對弈的智能機器人，人工輸入每一步下棋操作，該機器人用攝像頭采集圖像信息，通過處理器處理后，控制電機和舵機實現響應動作，將棋子和障礙搬到指定位置，完成下棋動作。

本發明所采用的具體技術方案如下：

一種用于Quoridor對弈的智能機器人，包括車體，車體的底部裝有車輪，其特征在于：所述車體上安裝有采用圖像信息的攝像頭和用于抓取棋子與障礙的機械臂；

所述車體內設置有處理器，用于分析攝像頭采集的圖像信息，根據處理結果控制車輪和機械臂的動作，將棋子與障礙搬到指定位置。

本發明的智能機器人的機械系統主要由車體和機械臂兩部分組成，車體使機器人運動至棋盤指定位置，機械臂用于抓取棋子以及障礙。

作為優選的，所述的車體包括底板，車輪為三個全向輪，驅動全向輪的三個電機間隔120°分布在底板外圍。

車體采用三輪全向的底盤，由三個永磁有刷直流減速電機驅動，輪子采用全向輪；電機由主控芯片K60微控制器進行控制，主控芯片通過三塊電機驅動芯片直接控制三個電機。在整個運動過程中，通過控制三個電機的速度，車體可朝任意方向運動，這樣可使機器人朝著目標直線運動，大幅度節約運動時間。

作為優選的，所述車體的底板上設有固定所述攝像頭的攝像頭支撐架；攝像頭支撐架由支撐桿和支撐桿頂部的固定板組成，攝像頭安裝在所述的固定板上。

本申請中，圖像采集通過羅技C525高清攝像頭，通過支撐桿安裝的攝像頭位置較高，保證獲取足夠的視野精確定位移動平臺位置，攝像頭提取棋盤上白線斜率矯正MPU6050的角度，保證了移動平臺角度控制的精確性。

作為優選的，所述的處理器包括分析圖像信息的上位機和控制車輪和機械臂的下位機；

所述車體的底板設有放置所述上位機的支撐板，支撐板通過立柱所述的底板連接，下位機設置在所述的支撐板與底部之間。