一、名目概述
1.1名目擇要
機器人技巧是綜合了計算機、控制論、布局學、信息與傳感技巧、仿生學及人工智能等多學科的一門高新技術。現階段的人機棋戰軟件沒有直觀、缺乏真正的棋戰情況，而人機棋戰機器人恰是針對這些缺乏而計劃的。
本機器人棋戰體系以單片機芯片為焦點，應用PWM調制技巧節制機械手的運動，從而實現對棋子的節制；以電腦為上位機，使全部體系的舉措協調一致；棋盤由數據收羅、數據處理模塊及信息傳輸模塊構成。本體系的難點在于各棋子地位的檢測與節制及中國象棋算法的實現。
本機器人棋戰體系的硬件部門由棋盤安裝、控制系統、機械手三部門構成。此中控制系統包羅：機電驅動模塊、數據發送與吸收模塊等；軟件部門基于VB平臺，包羅中國象棋算法模塊與串口通訊模塊實現對棋子的邏輯節制并經由過程串口把下令發送到機械手的控制系統。
本體系屬于文娛機器人，實現人與機器人的間接棋戰，既可以培育人們對中國象棋的樂趣，又可以發揚我國的傳統文明。
1.2名目靠山/選題念頭
中國象棋是一中華民族優異并且并世無雙的傳統文明，也是遍及的文娛方法，便可為老年人排解孤獨感，又可以跟兒童下棋，做到開發智力，磨煉兒童的思維能力。
現階段中國象棋博弈軟件己經失掉了必然的開展，像有名的“齊天大圣”博弈軟件，己經存在了中國象棋巨匠的水準，但便人機博弈的使用來講，單單博弈軟件另有其不足之處，好比:計算機博弈軟件沒有直觀生動，缺乏觀賞性，并沒有具有真正的棋戰情況，讓棋戰者找不到棋戰的感到，并且長時間對著計算機屏幕涼颼颼的面目面貌也簡單發生枯燥乏味的感到;計算機博弈軟件關于老年博弈愛好者來講難以順應，一是因為與計算機棋戰須要把握必然的計算機根底才氣操縱，而老年博弈愛好者遍及沒有具有這些常識，兩是因為長時間坐在計算機前對老年人的身體健康很晦氣，是以給計算機博弈軟件正在老年人中的推廣帶來難題。
外洋正在博弈機器人方面的研討次要集合正在美國的IBM公司。IBM公司從1958年便起頭了博弈體系的研討，堪稱斥地了博弈體系研討的先河，并正在此基礎上，不休取得希望，直到1997年“深藍”打敗國際象棋巨匠卡氏帕羅夫而惹起全世界列國學者的存眷，而這件事不只成為了人工智能范疇的里程碑，也加倍是博弈機器人體系研討范疇的里程碑。但因為中國象棋是我國獨占的傳統文明，外洋借不對中國象棋博弈體系的研討。
而從海內棋戰機器人的研討近況來看，研討的參與者有高校跟研究所，好比上海交大，東北大學，香港理工大學，鄭州機器研究所，另有企業，如首鋼，再有就是由教員率領的中學生機器人愛好者們。從研討的棋的品種來看，有一部分是研討中國象棋博弈體系的，也有研討國際象棋跟其他棋類體系的。整體來講他們的研討各具特色，好比研討中國象棋機器人博弈體系的的大多采取了開放式機器人控制器，如首鋼是正在Motorman機器人根底上開辟了中國象棋機器人，上交年夜的機器人是海內應用開放式控制器開辟勝利的第一臺棋戰機器人，存在較下的開放性;博弈機器人“料想”能實現看棋、算棋、取子下棋全過程，可以與人背靠背下棋，是一臺功用較齊備的博弈機器人體系。而比來鄭州機器研究所研制的中國象棋機器人更是智能水平跟功用皆比力齊備。殘局前，機器人自動擺放棋子，用普通話向對方先容劃定規矩跟注意事項。并且看棋、走棋，機器人30秒內便能搞定。總的來看，正在棋局的辨認方面，他們多數采取了機械視覺技巧，采取視覺傳感器聯合圖像處理技巧去辨認棋盤跟棋子。但同時他們也各有其不足之處：
像個頭重大，不利于搬運跟進入家庭;
因為機械與人下棋大而帶來的安全性等問題;
因為采取了現成的開放式機器人控制器，從而帶來的開發成本太高的問題;
因為采取了視覺傳感器聯合圖像處理技巧計劃而帶來的軟件復雜程度進步，從而影響了體系整體處理速度。
為辦理上述問題，咱們愿望研討出的是一種玲瓏的、實用的、安全可靠的、智能化的中國象棋棋戰機器人。
兩、需要剖析
2.1功用要求
要求機器人棋戰體系可能自力實現看棋、算棋跟取子下棋的全過程。
2.2機能尺度
1、可能停止棋盤定位、棋子辨認、棋局斷定
2、能依據順序指令從儲子安裝中掏出圓形棋子并安排到順序指定地位
菜鳥帶屏幕的分揀機器人分揀機器人分揀系統設計物流分揀機器人研究現狀三、方案設計
3.1體系功用實現原理
機器人棋戰體系采取的是一種布局簡略、可行的基于SCARA型機器人的機器臂設計方案。SCARA型機器人是立體樞紐型機器人，正在此計劃中把器械臂分為若干個樞紐停止挪動，從而實現立體內定位跟定向。
硬件架構圖
本機器人棋戰體系以單片機芯片為焦點，應用PWM調制技巧節制機械手的運動，從而實現對棋子的節制；以電腦為上位機，使全部體系的舉措協調一致；棋盤由數據收羅、數據處理模塊及信息傳輸模塊構成。
棋盤特別計劃用來檢測每一個格點的信息去肯定棋子的地位跟種別；
棋盤跟機械手利用一個微控制器，經由過程模數轉換器把棋盤每行、列的旌旗燈號轉化為數字量傳到單片機停止剖析；
剖析棋局，然后依據人機棋戰的順序算法取舍適合的棋子，停止棋局斷定，同時發生節制旌旗燈號，并把節制旌旗燈號傳回單片機，由單片機節制舵機驅動電路，批示機械手實現對棋子的高速、精確操縱；
棋術剖析記載軟件用VB編寫，VB可視化、面向對象編程的特色和豐碩的使用模塊，對中國象棋算法的編寫特殊有利。
體系硬件布局框圖以下圖所示：
體系硬件布局框圖
3.2硬件資源設置
1、用STEVAL-MKI062V2開辟套件停止棋盤定位、棋子辨認和安排棋子
2、用LM317、LM7805、變壓器等建造穩壓電源，為體系供給所需的電源
3、用舵機停止棋子的抓取、挪動、安排操縱
京東貨物分揀機器人3.3體系軟件架構
軟件架構圖
3.4系統軟件流程
1.開機上電后，棋局起頭，掃描棋盤并保留棋盤數據。
2.斷定誰為先腳
3.斷定是不是落子，并把棋子信息發送至上位機
4.上位機依據落子信息剖析棋局，斷定棋局是不是有誰勝出，若是不則依據人機棋戰的順序算法取舍適合的走棋方法；若是有誰勝出則完畢順序，棋局完畢。
5.上位機處理實現，天生的走棋信息傳回主控
6.主控節制舵機停止響應的落子操縱
7.再前往步調3直至棋局完畢。
程序運行流程圖
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