CN105031916A - 单步棋机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单步棋机器人，涉及电子玩具技术领域，包括车体、车轮、与由控制芯片结成的微电脑控制器连接的电机，所述车轮包括两个前车轮，所述两个前车轮上各装有电机，与所述微电脑控制器连接的还有超声波测距模块、安装在所述车体前部下方的线条循迹模块、安装在所述车体底部的线条定位器和无线通信模块。与现有技术相比，本发明可以解决不能在棋盘上自动判断转向和移动，机器人之间不能相互传递信号的问题。

Description

单步棋机器人

技术领域

本发明涉及电子玩具技术领域，尤其是一种用于与人进行单步棋游戏的机器人。

背景技术

传统单步棋游戏是由至少两位下棋者参与的游戏，主动方从起点开始单步移动在棋盘上的主动棋子，拦截方在棋盘上不断用拦截棋子在主动方的棋子移动轨道方向设置障碍物，其中拦截棋子的数量小于或等于主动棋子的数量，主动方不断绕开障碍物移动直至到达棋盘终点的棋类游戏；现有的机器人一般包括车体和车轮，由微电脑控制器控制电机驱动车轮运动，但目前还没有一种机器人能够实现在棋盘上避开障碍物进行转向和移动及机器人与机器人之间传递信号的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单步棋机器人，它可以解决不能在棋盘上自动判断转向和移动及机器人之间不能相互传递信号的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：这种单步棋机器人，包括车体、车轮、与由控制芯片结成的微电脑控制器连接的电机，所述车轮包括两个前车轮，所述两个前车轮上各装有电机，与所述微电脑控制器连接的还有超声波测距模块、安装在所述车体前部下方的线条循迹模块、安装在所述车体底部的线条定位器和无线通信模块；

控制方法是：

所述微电脑控制器初始化后，所述线条循迹模块检测所述车体前方是否有线条，如果有线条所述车体执行前行程序，所述前行程序是：所述车体沿着所述线条移动，直到所述线条定位器探测到横置线条时，所述车体停止一段时间，所述超声波测距模块探测到其前方是否有障碍物，如果有障碍物，那么所述微电脑控制器将有障碍物的信息通过无线通信模块发送出去，如果没有障碍物，那么所述车体继续向前移动；如果前方没有线条那么所述车体停止；

如果所述车体通过所述无线通信模块接收到前方障碍物的信息，那么所述电机驱动所述车体向左侧或右侧旋转至左侧或右侧的线条处，停止一段时间；所述超声波测距模块探测所述左侧或右侧是否有障碍物，如果有障碍物，那么所述微电脑控制器将有障碍物的信息通过无线通信模块发送出去，如果没有障碍物，那么执行所述前行程序；

在所述车体移动过程中循迹模块根据探测线条调整所述车体使其沿着线条移动。

上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述控制芯片的型号为IAP15F2K61S2。

进一步的：所述超声波测距模块是型号为HC-SR04的超声波测距模块。

进一步的：所述无线通信模块采用型号为NRF905的无线芯片。

进一步的：所述电机包括型号为L298N的驱动芯片。

进一步的：所述线条循迹模块包括并排安装的五对红外对管。

进一步的：所述线条定位器为红外对管。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、棋子作为拦截用，通过人为控制棋子的位置，给一辆或多辆车体设置障碍物，车体将障碍物的信息相继地传递到其他车体中并可以接收其他车体传递过来的障碍物信息，车体自动旋转方位避开障碍物向前移动，直至到达棋盘的终点，解决了在棋盘上自动判断转向并按轨迹行走，车体间不能相继传递信号的问题。

2、线条定位器用于确定车体停止的地点；另外五对并排的红外对管通过检测线条来调整车体的移动路线，确保车体尽可能地沿线条移动，左边的红外对管检测到线条时，车体往左边移动，右边的红外对管检测到线条时，车体往右边移动，直到五对红外对管中的中间红外对管检测到线条，车体直行，增强了车体循迹的准确性。

3、一个人可以和一辆或多辆车体进行单步棋游戏，增强该游戏的趣味性。

附图说明

图1是单步棋的结构图。

图2是车体内的电路结构框图。

图3是实施例1的流程图。

图4是实施例2的流程图。

图5是实施例3的流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详述：

实施例1：

如图1和图2单步棋机器人所示的实施例，包括一辆前方有两个车轮的车体6和带有棋子7的棋盘8，棋子7的数量为一颗，棋盘8是黑线条构成的起点为黑线条封顶闭合、终点为无黑线条封顶的方格；车体6的前方两个车轮上分别装有与由控制芯片结成的微电脑控制器1连接的电机4，与所述微电脑控制器1连接的还有超声波测距模块2、安装在所述车体6前部下方位置的线条循迹模块3、安装在所述车体6底部的线条定位器9和无线通信模块5；其中，微电脑控制器1包括控制芯片，该控制芯片的型号为IAP15F2K61S2，用于处理超声波测距模块2、无线通信模块5和线条循迹模块3的信息及控制电机4的通电与断电；

超声波测距模块2采用HC-SR04超声波测距模块，用于检测车体6与障碍物前方的距离，可以检测大于棋格的1.5格以内的距离；

无线通信模块5采用NRF905无线芯片，用于寄存、接收和发射信息；

电机4为包括L298N驱动芯片用于驱动车体6旋转和移动，两个电机都通电则车体6前行，左侧电机通电、右侧电机断电则车体6右转；左侧电机断电、右侧电机通电则车体6左转；

线条循迹模块3包括并排安装在车体6前部下方位置的五对红外对管，该红外对管是红外发射管和红外接收管，红外发射管发出红外线，棋盘8上的黑线反射红外线信号到红外接收管处，红外接收管将接收到的信号传递到微电脑控制器1，微电脑控制器1发出信号控制电机4按照棋盘8上的黑线条移动；当左侧的红外对管检测到黑线条时，微电脑控制器1对左侧的电机断电，右侧的电机通电，车体6左转，当右侧的红外对管检测到黑线条时，微电脑控制器1对右侧的电机断电，左侧的电机通电，车体6右转；五对红外对管中的中间红外对管检测到黑线条，车体6直行；

线条定位器9包括一对红外对管，该红外对管是红外发射管和红外接收管；

车体6上安装有与微电脑控制器1连接的电源开关。

图3是工作流程图，工作流程是：

棋盘8起点与终点相对的方向为前方，车体6的左边为左侧，车体6的右边为右侧。将车体6和棋子7放到棋盘8上，车体6放在水平起点处，其终点在车体6的前方，棋子7放在在竖直起点处，其终点在棋子7的前方，车体6自动向其前方移动，人为控制棋子7向其前方移动，车体6在移动过程中可以作为棋子7的障碍物，棋子7在移动过程中可以作为车体6的障碍物；打开车体6的电源开关，微电脑控制器1初始化完成后，线条循迹模块3检测所述车体6前方是否有线条，如果有线条，所述车体6执行前行程序，该前行程序是：所述车体6沿着黑线条移动，直到所述线条定位器9探测到横置黑线条时，所述车体6停止一段时间，这段时间用于车体6检测障碍物及给人思考，可以设置，本实施例设置为5秒，所述超声波测距模块2探测到车体的前方是否有障碍物，如果没有障碍物，那么车体6继续向前移动；如果有障碍物，那么所述微电脑控制器1将有障碍物的信息通过无线通信模块5发送出去，电机4驱动车体6旋转到达左侧或右侧，如果左侧和右侧有障碍物，则车体6停止，如果没有障碍物，则车体6沿着没有障碍物的方向移动；如果线条循迹模块3检测到车体6的前方没有线条那么车体6停止；移动过程中循迹模块调整车体的移动方向，保证车体沿着黑线条移动；如果车体6首先到达棋盘的终点，那么车体6赢，如果棋子首先到达棋盘的终点，那么棋子7赢，结束本轮单步棋游戏。

实施例2：

如图1和图3单步棋机器人所示的实施例，包括三辆车体，棋子的数量为三颗，每辆车体和棋盘的结构与实施例1相同。

图4是工作流程图，工作流程是：

棋盘8起点与终点相对的方向为前方，车体6的左边为左侧，车体6的右边为右侧。将车体6和棋子7放到棋盘8上，车体6放在水平起点处，其终点在车体6的前方，棋子7放在在竖直起点处，其终点在棋子7的前方，车体6自动向其前方移动，人为控制棋子7向其前方移动，车体6在移动过程中可以作为棋子7的障碍物，棋子7在移动过程中可以作为车体6的障碍物；将三辆车体放到棋盘上，第一车体存储了与第三车体的前方，左侧和右侧障碍物匹配的信息，第二车体存储了与第一车体前方，左侧和右侧障碍物匹配的信息，第三车体存储了与第二车体前方，左侧和右侧障碍物匹配的信息。打开三辆车体的电源开关，微电脑控制器初始化完成后，线条循迹模块检测各自车体前方是否有线条，如果有线条，车体执行前行程序，该前行程序是：车体沿着黑线条移动，直到线条定位器探测到横置黑线条时，车体停止一段时间，这段时间可以设置，本实施例设置为4秒；第一车体的超声波测距模块检测其前方是否有障碍物，如果没有障碍物则前进；如果有障碍物则通过无线通信模块发送障碍物的信息给第二车体，第二车体的超声波测距模块检测其前方是否有障碍物，如果没有障碍物则前进，如果有障碍物则通过无线通信模块发送障碍物的信息给第三车体，第三车体的超声波测距模块检测其前方是否有障碍物，如果没有障碍物则前进，如果有障碍物则通过无线通信模块发送障碍物的信息给第一车体；第一车体的电机驱动其旋转到达左侧黑线条处，超声波测距模块检测左侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则驱动第一车体沿着左侧黑线条移动，如果有障碍物则第一车体的电机驱动其旋转到达右侧黑线条处，超声波测距模块检测右侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则沿着右侧黑线条移动，如果有障碍物，则第一车体将障碍物信息通过无线通信模块发送给第二车体，第二车体的电机驱动第二车体旋转到达左侧黑线条处，超声波测距模块检测左侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动第二车体沿着左侧黑线条移动，如果有障碍物则第二车体的电机驱动其旋转到达右侧黑线条处，超声波测距模块检测右侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动第二车体沿着右侧黑线条移动，如果有障碍物，则第二车体将障碍物信息通过无线通信模块发送给第三车体；第三车体的电机驱动其旋转到达左侧，超声波测距模块检测左侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动第三车体沿着左侧黑线条移动，如果有障碍物则电机驱动车体旋转到达右侧，超声波测距模块检测右侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动第三车体沿着右侧黑线条移动，如果有障碍物，则第三车体将障碍物信息通过无线通信模块发送给第一车体；移动过程中线条定位器检测到横置黑线条时车体都停止一段时间，用于车体检测障碍物及人为思考设置障碍物；移动过程中循迹模块调整车体的移动方向，保证车体沿着黑线条移动；依次循环，直到任一辆车体到达棋盘的终点，任一辆车体到达终点时，按照顺序依次将信息发给其他车体，第一车体发送信息给第二车体，第二车体发送信息给第三车体，第三车体发送信息给第一车体；如果所有的车体6首先到达棋盘8的终点，那么车体6赢；如果所有的棋子首先到达棋盘8的终点，那么棋子7赢，结束本轮单步棋游戏。

实施例3：如图1和图4所述单步棋机器人实施例，车体数量为四辆，棋子数量为四颗，每辆车体和棋盘的结构与实施例1相同。

图5是工作流程图，工作流程是：

棋盘8起点与终点相对的方向为前方，车体6的左边为左侧，车体6的右边为右侧。将车体6和棋子7放到棋盘8上，车体6放在水平起点处，其终点在车体6的前方，棋子7放在在竖直起点处，其终点在棋子7的前方，车体6自动向其前方移动，人为控制棋子7向其前方移动，车体6在移动过程中可以作为棋子7的障碍物，棋子7在移动过程中可以作为车体6的障碍物；将四辆车体放到棋盘上，第一车体存储了与第四车体的前方，左侧和右侧障碍物匹配的信息，第二车体存储了与第一车体前方，左侧和右侧障碍物匹配的信息，第三车体存储了与第二车体前方，左侧和右侧障碍物匹配的信息，第四车体存储了与第三车体前方，左侧和右侧障碍物匹配的信息。打开四辆车体的电源开关，主控制器初始化完成后，线条循迹模块检测车体前方是否有线条，如果有线条，所述车体执行前行程序，该前行程序是：所述车体沿着黑线条移动，直到所述线条定位器探测到横置黑线条时，所述车体停止一段时间，这段时间可以设置，本实施例设置为5秒；第一车体的超声波测距模块检测其前方是否有障碍物，如果没有障碍物则前进；如果有障碍物则通过无线通信模块发送障碍物的信息给第二车体，第二车体的超声波测距模块检测其前方是否有障碍物，如果没有障碍物则前进，如果有障碍物则通过无线通信模块发送障碍物的信息给第三车体，第三车体的超声波测距模块检测其前方是否有障碍物，如果没有障碍物则前进，如果有障碍物则通过无线通信模块发送障碍物的信息给第四车体；第四车体的超声波测距模块检测其前方是否有障碍物，如果没有障碍物则前进，如果有障碍物则通过无线通信模块发送障碍物的信息给第一车体，第一车体的电机驱动车体旋转到达左侧黑线条处，第一车体的超声波测距模块检测左侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动其沿着左侧黑线条移动，如果有障碍物则电机驱动第一车体旋转到达右侧黑线条处，超声波测距模块检测右侧是否有障碍物，如果没有障碍物，电机驱动第一车体沿着右侧黑线条移动，如果有障碍物，则第一车体将障碍物信息通过无线通信模块发送给第二车体，第二车体的电机驱动其旋转到达左侧黑线条处，第二车体的超声波测距模块检测左侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则驱动第二车体沿着左侧黑线条移动，如果有障碍物则第二车体的电机驱动其旋转到达右侧黑线条处，超声波测距模块检测右侧是否有障碍物，如果没有障碍物，电机则驱动第二车体沿着右侧黑线条移动，如果有障碍物，则第二车体将障碍物信息通过无线通信模块发送给第三车体；第三车体的电机驱动其旋转到达左侧黑线条处，超声波测距模块检测左侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动第三车体沿着左侧黑线条移动，如果有障碍物则第三车体的电机驱动其旋转到达右侧黑线条处，超声波测距模块检测右侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动第三车体沿着右侧黑线条移动，如果有障碍物，则第三车体将障碍物信息通过无线通信模块发送给第四车体；第四车体的电机驱动其旋转到达左侧黑线条处，超声波测距检测模块检测左侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动第四车体沿着左侧黑线条移动，如果有障碍物则第四车体的电机驱动其旋转到达右侧黑线条处，超声波测距模块检测右侧是否有障碍物，如果没有障碍物，则电机驱动第四车体沿着右侧黑线条移动，如果有障碍物，则第四车体将障碍物信息通过无线通信模块发送给第一车体；移动过程中线条定位器检测到横置黑线时车体都停止一段时间，用于检测障碍物及给人思考设置障碍物；移动过程中循迹模块调整车体的移动方向，保证车体沿着黑线条移动；依次循环，直到任一辆车体到达棋盘的终点，任一辆车体到达终点时，按照顺序依次将信息发给其他车体，第一车体发送信息给第二车体，第二车体发送信息给第三车体，第三车体发送信息给第一车体；如果所有的车体6首先到达棋盘的终点，那么车体6赢，如果所有的棋子首先到达棋盘的终点，那么棋子7赢，结束本轮单步棋游戏。

Claims (7)

1.一种单步棋机器人，包括车体（6）、车轮、与由控制芯片结成的微电脑控制器（1）连接的电机（4），其特征在于：

所述车轮包括两个前车轮，所述两个前车轮上各装有电机（4），与所述微电脑控制器（1）连接的还有超声波测距模块（2）、安装在所述车体（6）的前部下方的线条循迹模块（3）、安装在所述车体（6）底部的线条定位器（9）和无线通信模块（5）；

控制方法是：

所述微电脑控制器（1）初始化后，所述线条循迹模块（3）检测所述车体（6）前方是否有线条，如果有线条所述车体（6）执行前行程序，所述前行程序是：所述车体（6）沿着所述线条移动，直到所述线条定位器（9）探测到横置线条时，所述车体（6）停止一段时间，所述超声波测距模块（2）探测到其前方是否有障碍物，如果有障碍物，那么所述微电脑控制器（1）将有障碍物的信息通过无线通信模块（5）发送出去，如果没有障碍物，那么所述车体（6）继续向前移动；如果前方没有线条那么所述车体（6）停止；

如果所述车体（6）通过所述无线通信模块（5）接收到前方障碍物的信息，那么所述电机（4）驱动所述车体（6）向左侧或右侧旋转至左侧或右侧的线条处，停止一段时间；所述超声波测距模块（2）探测所述左侧或右侧是否有障碍物，如果有障碍物，那么所述微电脑控制器（1）将有障碍物的信息通过无线通信模块（5）发送出去，如果没有障碍物，那么执行所述前行程序；

在所述车体（6）移动过程中循迹模块（3）根据探测线条调整所述车体（6）使其沿着线条移动。

2.根据权利要求1所述的单步棋机器人，其特征在于：所述控制芯片的型号为IAP15F2K61S2。

3.根据权利要求1或2所述的单步棋机器人，其特征在于：所述超声波测距模块（2）是型号为HC-SR04的超声波测距模块。

4.根据权利要求3所述的单步棋机器人，其特征在于：所述无线通信模块（5）采用型号为NRF905的无线芯片。

5.根据权利要求4所述的单步棋机器人，其特征在于：所述电机（4）包括型号为L298N的驱动芯片。

6.根据权利要求4或5所述的单步棋机器人，其特征在于：所述线条循迹模块（3）包括并排安装的五对红外对管。

7.根据权利要求6所述的单步棋机器人，其特征在于：所述线条定位器（9）为红外对管。