人工智能之五子棋机器人——人机对弈

珜羽 · 发表于 2012-5-30 00:41

废话不多说，先上视频：

Randy · 发表于 2012-5-30 09:21

这个觉得是重磅奉献，见识了！

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:16

单片机主控

主控板由一块STC的51单片机组成

两组IO负责8X8棋盘上的棋子扫描

一组IO负责控制电机的正转，停止，反转

一组IO接受回馈控制（限位，转速脉冲）

为了留出通信接口，使用了一块三八译码器留出了串口通信。

电机驱动部分

主控板的工作电压为5V，而电机需要9V的电压才能提供足够的动力。

且单片机的输出电流不足以带动电机

我们采用了L298N模块来驱动电机

珜羽 · 发表于 2012-6-2 02:03

CY57 发表于 2012-6-1 22:21
啊，我電子小白啊，加二極管怎麼檢測多個按鍵呢，不太懂

能够识别组合按键的矩阵键盘的解析
http://arduino.cn/forum.php?mod= ... 122&fromuid=509
看这个帖子。。。

可以说专门为你写了。。汗。。。
从你回复帖子编辑到现在。。。洗洗睡了。。。
要给好评哦亲~~~

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:12

机械臂的回馈控制部分

在机械臂上共设有五个开关作为单片机的回馈控制

有两个开关为纵向以及横向的脉冲回馈开关，使得机械臂能把棋子准确的下在棋盘上

有三个开关分别为机械手臂的纵向行程，横向行程和夹手的极限位置限制开关

绿色圈内是限位开关，天蓝色圈内是速度回馈开关

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:03

硬件总体设计：

五子棋对弈机器人主要包含由机械部分和电气控制部分组成。

机械部分全部用慧鱼创意组件搭建而成

机械部分有：

1）底盘模块

2）棋子输送模块

3）机械臂模块

电气部分有：

1）棋盘棋子识别

2）51单片机主控

3）电机驱动模块

4）机械臂反馈模块

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:04

底盘部分与棋子输送装置

底盘上的履带条为机械手臂行走时提供定位

同时支撑着电气部分的棋子识别装置

在后部是棋子输送装置。将棋子送至指定位置以提供机械臂夹取

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:05

棋子输送模块

电机启动后，带动履带，使棋子仓抖动起来，棋子匀速下滑。

当棋子运动到履带上后，触碰挡板，单片机控制电机延时一段距离，将棋子运送到指定位置停止，供机械臂夹取。

当机械臂取走棋子后重复以上过程。

托盘

挡板

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:09

机械臂的行走部分

机械臂上共装有三组电机

第一组为两个减速电机，驱动齿轮咬合底盘上的履带，带动机械手臂在纵向上行走

第二组为一个电机直接带动蜗杆，驱动机械手臂上的夹手在横向上移动

第三组为减速电机，驱动夹手的夹取和释放棋子的动作

机械臂夹手电机

夹手电机

螺杆

螺杆行程以及电机

行走履带电机

履带行程以及电机

螺杆驱动电机

螺杆电机细节

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:13

本帖最后由珜羽于 2012-6-2 02:02 编辑

棋盘棋子部分

出于成本的控制需求，棋子的位置识别参考了矩阵键盘

棋子的底部为金属，能够导电。落在棋格上的两个焊盘上，将其导通，相当于按键按下

为了能够识别多个按键，添加了多个二极管

具体的原理见这个帖子：能够识别组合按键的矩阵键盘的解析

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:17

程序流程

每个流程图的过程都是由子程序构成，使用C语言编写，虽然与汇编相比降低了一点运行效率，但是能加快软件开发过程，也使整个软件的可读性增强了。便于后期的升级维护。

智能核心算法简介

（空白，具体内容为我自己口述的，要打出来好麻烦，直接看答辩视频吧）

珜羽 · 发表于 2012-5-30 01:18

模块化设计

整个系统的设计都遵循模块化设计，尽力降低了模块之间的耦合度，为整个系统的扩容升级留下余地

增大底盘面积，延长机械臂，并加强强度即可支持更大面积的棋类游戏，例如围棋。如果在机械臂夹臂上加上上下电机，即可支持大富翁，象棋，国际象棋，斗兽棋，飞行棋等等。。。

程序上的模块化，使之只要改写AI模块，即可实现其他落棋游戏。

扩展方案

主控板上留出了串行通信口，加上透传的GPRS模块（或者透传的WIFI模块），改动智能子程序为数据传输接受子程序，那么两个朋友相聚千里也能一起下棋了。

GSM模块

WIFI模块