[发明专利]一种基于视觉和触觉的交互系统及方法

说明书

本发明涉及棋盘游戏领域，具体涉及一种基于视觉和触觉的交互系统及方法，拍照模块设置在棋盘上方对棋盘进行拍照，通过棋盘检测模块对棋盘图像进行处理得到相应的棋盘类型，然后通过棋子检测模块对棋子进行检测，并和数据库中的棋子图片进行比对，以确认棋盘上棋子的摆放情况，上位机可以和相应棋类的数据库连接，从而基于棋盘上当前棋子的落点以计算下一步棋子落点，通过执行模块操作棋盘上的棋子移动，然后通过存储模块可以存储相应的历史记录，便于后期下完后进行分析，从而可以使得学习者在家中的实物棋盘上进行学习，同时可以借助对棋盘的记录便于后期复习，以提高在家的学习效率。

技术领域

本发明涉及棋盘游戏领域，尤其涉及一种基于视觉和触觉的交互系统及方法。

背景技术

棋是一类文体活动用品，以对弈为主，其中有互相的博弈。包括围棋、国际象棋、中国象棋、将棋、五子棋、军棋、跳棋、跳跳棋等等。

现有的棋类教学方式一般有线下教学以及线上教学两种方式，其中线下教学昂贵，线上教学孩子自制力差，容易做别的事情，因此需要一种交互系统使得孩子可以在真实的棋盘上下棋，同时降低教学成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉和触觉的交互系统及方法，旨在提高在家的学习效率，降低学习成本。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于视觉和触觉的交互系统，包括拍照模块、棋盘检测模块、棋子检测模块、执行模块、存储模块、触摸控制模块和上位机，所述棋盘检测模块和所述棋子检测模块与所述拍照模块连接，所述上位机与所述棋盘检测模块和所述棋子检测模块连接，所述执行模块与所述上位机连接，所述存储模块与所述上位机连接；

所述拍照模块，用于对棋盘区域进行拍照，获取棋盘图像；

所述棋盘检测模块，用于基于棋盘图像识别棋盘；

所述棋子检测模块，用于基于棋盘图像识别棋子；

所述上位机，用于基于棋子分别情况计算下一步棋子落点；

所述执行模块，用于基于下一步棋子落点移动对应棋子；

所述存储模块，用于对棋子和棋盘数据进行存储；

所述触摸控制模块，用于对执行模块进行急停和复位。

其中，所述棋盘检测模块包括棋盘识别单元、落点定位单元和抽象单元，所述棋盘识别单元用于获取棋盘种类；

所述落点定位单元，用于获取棋盘上棋子落点的坐标；

所述抽象单元，用于获取棋盘对应的数字棋盘。

其中，所述棋子检测模块包括棋子检测单元和填充单元，所述棋子检测单元用于对棋盘上的棋子种类进行识别，所述填充单元，用于基于棋子落点坐标在数字棋盘上填充棋子。

其中，所述执行模块包括夹紧机构、移动机构和定位机构；

所述定位机构，用于获取上位机下发的移动信息；

所述夹紧机构，用于基于所述移动信息夹紧对应棋子；

所述移动机构，用于基于所述移动信息将棋子移动到对应位置上。

其中，所述执行模块还包括校准机构，所述校准机构用于对棋子落点位置进行校准。

其中，所述存储模块包括图像存储单元和动作存储单元，所述图像存储单元用于存储棋盘图像，所述动作存储单元用于存储执行模块的移动信息。

第二方面，本发明还提供一种基于视觉和触觉的交互方法，包括：对棋盘区域进行拍照，获取棋盘图像；

基于棋盘图像识别棋盘；

基于棋盘图像识别棋子；