[发明专利]智能下棋机器人的棋子在棋盘上位置、颜色的识别方法

说明书

本发明公开了智能下棋机器人的棋子在棋盘上位置、颜色的识别方法，包括以下几个步骤：建立电子棋盘模块，建立计算机程序处理模块，安装机械臂控制装置。本发明基于霍尔传感器的电子棋盘不受环境光线影响，能准确的识别棋子的在棋盘上的位置及棋子颜色；本发明机械臂控制装置中提供了一种实现棋子翻转的一种解决方案，提高了棋子摆放及翻转的效率；本发明将下棋机器人整套系统划分成三部分（电子棋盘模块，计算机程序处理模块、机械臂控制装置）来分别设计，降低了设计、制作及维护难度，提高了系统各部分稳定运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为智能下棋机器人的棋子在棋盘上位置、颜色的识别方法。

背景技术

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置，一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，而下棋机器人是机器人在棋类博弈中一种具体的应用，能像人类一样，自主的完成下棋的整个过程。

现有大多数下棋机器人设计复杂，占用空间大，成本高昂，基于图像识别棋子位置，易受环境光线亮度变化而影响识别的准确度，并且以现有的技术，还没有能解决棋子翻转的机械设计方案。鉴于此，我们提出智能下棋机器人的棋子在棋盘上位置、颜色的识别方法。

发明内容

本发明的目的在于提供智能下棋机器人的棋子在棋盘上位置、颜色的识别方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

智能下棋机器人的棋子在棋盘上位置、颜色的识别方法，包括以下几个步骤：

建立电子棋盘模块：将所述电子棋盘模块整体划分为驱动电路单元A区、霍尔元件阵列单元B区、电压比较单元C区和信息处理单元D区，所述驱动电路单元A区用于增加电子棋盘模块的驱动能力，所述霍尔元件阵列单元B区用于将电子棋盘模块中棋格内有无棋子及棋子的颜色输出不同的电压，所述电压比较单元C区用于对霍尔元件阵列单元B区输出的电信号进行处理，通过电压比较，完成电压的比较功能，所述信息处理单元D区用于对电压比较单元C区输出信号的接收和进一步处理，并通过串行口，将最后处理的棋盘信息数据发送到计算机，方便计算机的进一步处理，所述电子棋盘模块用于完成棋子在棋盘上位置的识别及颜色识别，具体包括以下步骤：

a确定棋子的颜色面：在每个棋子的内部安装有磁铁，磁铁有两级，分别为S极和N极，不同磁极对应棋子的不同颜色面，

b构建霍尔元件阵列单元：棋子中有磁铁，当棋子被移动到某个位置的，该处的磁场就大大增强，在每个棋盘的格点处，挖一个圆孔来放置具有双极性的霍尔元件，从而构成霍尔元件阵列单元，

c完成棋子的位置识别及颜色识别：每个棋格下面都有一个霍尔元件，当棋格里有棋子时，该棋格处磁场会大大增强，且根据棋子朝上面的颜色不同，在棋子正下方的霍尔元件检测到的磁场的极性不一样，进而霍尔元件会输出不同的电压，通过检测棋盘上每个霍尔元件的输出电压，进而确定棋格上有没有棋子，若有，根据输出电压同时判断出棋子是黑面朝上还是白面朝上，完成棋子的位置识别及颜色识别；

建立计算机程序处理模块，具体过程为：电脑程序主要通过对电子棋盘模块传送的棋盘信息进行接收处理，以此来获取棋盘上棋子的分布信息，进而通过算法，给出计算机下一步要行棋的位置，并将此信息传送到机械臂控制装置，让机械臂控制装置来控制机械臂的具体操作来完成在棋盘上的行棋过程；