CN204658444U - 一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人，属于智能机器人技术领域。该下棋机器人包括基座、设置在基座上的三自由度搬运机构、棋盘和棋子；三自由度搬运机构包括底座、腰部旋转平台、大臂、小臂、末端座、摆臂驱动组件、末端姿态保持组件以及电机；末端姿态保持组件与腰部旋转平台、大臂、小臂、末端构成两组平行四边形机构；摆臂驱动组件与腰部旋转平台和大臂组成一组平行四边形机构；所述的末端座上设有电磁吸盘和摄像头。本实用新型提供的下棋机器人通过摄像头代替人的眼睛、控制系统代替人的大脑、三自由度搬运机器人和电磁吸盘代替人的手，实现自动摆放棋子以等待开局、以及在与人对弈过程中自动走子和吃子，能够使用较低的成本提高用户体验。

Description

一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人

技术领域

本实用新型属于智能机器人技术领域，涉及一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人。

背景技术

随着社会经济的进步和科学技术的发展，人们的生活水平得到了很大提高。但在生活节奏日益加快的现代化社会，特别是在城市中，人与人的交集在逐渐变小，因此对于棋类对弈这种需要两个人的游戏越来越难开展。

虽然，快速崛起的电脑与网络部分填补了这方面的空白，但是长时间面对显示屏会让人产生视觉疲惫、身体僵硬等；而现有的电子棋盘通过设置压力/光电传感器，能够记录下棋的过程，但无法实现棋盘上的人与机器人的对弈。

针对以上问题，本实用新型提供一种能够很好地和人进行人机互动的下棋机器人,可以使用较低的成本较大地提高用户体验。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人，通过该机器人可以实现很好的人机互动，实现棋盘上的人机对弈。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人，包括基座、设置在基座上的三自由度搬运机构、棋盘和棋子；

所述的三自由度搬运机构包括底座、腰部旋转平台、大臂、小臂、末端座、摆臂驱动组件、末端姿态保持组件以及电机；腰部旋转平台的下部与底座相连，上部与大臂相连；大臂的另一端通过末端姿态保持组件与小臂相连，小臂的末端连接有末端座；

所述的底座与腰部旋转平台通过深沟球轴承形成转动副，并通过电机进行驱动；所述的大臂，包括大臂杆、上支撑座、下支撑座；所述的下支撑座与腰部旋转底座以转动副相连；所述的上支撑座与小臂和摆臂驱动组件构成一组杠杆；所述的小臂包括小臂长杆、小臂短杆以及三组杆连接器；所述的小臂长杆和小臂短杆通过杆连接器相接组成小臂；小臂的两端均设有杆连接器，分别与摆臂驱动组件和末端座以转动副相连；所述的末端姿态保持组件与腰部旋转平台、大臂、小臂、末端座构成了两组平行四边形机构；所述摆臂驱动组件与腰部旋转平台和大臂组成了一组平行四边形机构；

所述末端座上还包括取放子机构、摄像头；摄像头用于对棋盘的图像情况进行获取，取放子机构用于对棋子进行取放。

进一步，所述的取放子机构采用电磁吸盘。

进一步，所述的棋子为内嵌永磁体或铁制棋子。

本实用新型的有益效果在于：该下棋机器人通过三自由度搬运机构、取放子机构、摄像头相互配合代替人的大脑、视觉和手，实现人机对弈；将三自由度搬运机构引入下棋机器人中，满足了人们对机器人的好奇心，极大地提高了用户体验；取放子机构采用电磁吸盘而非真空吸盘，为用户在使用时提供更加安静的环境；棋谱分析的图像处理软件和控制软件以个人电脑或手机为载体，也充分考虑了使用的方便性。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型具体实施方式示意图；

图2为三自由度搬运机构示意图；

图3为三自由度搬运机构大臂示意图；

图4为三自由度搬运机构小臂示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

图1为本实用新型具体实施方式示意图，如图所示，本实用新型所述的基于三自由度搬运机构的下棋机器人，包括基座1、设置在基座边缘上的三自由度搬运机构2、棋盘3。

图2为三自由度搬运机构示意图，如图所示，所述的三自由度搬运机构2包括底座21、腰部旋转平台22、大臂23、小臂24、末端座25、摆臂驱动组件26、末端姿态保持组件27以及电机；所述的底座1与腰部旋转平台22通过轴承连接形成转动副，由安装在腰部旋转平台中央的电机28驱动实现腰部旋转平台22旋转。

图3为三自由度搬运机构大臂示意图，如图所示，大臂23包括大臂杆231、以及与大臂杆231上端连接的上支撑座232、和下端连接的下支撑座233；所述的下支撑座233左侧设有驱动连接法兰234；所述的下支撑座233右侧通过轴承235与摆臂驱动组件26以转动副相连；所述的上支撑座232与小臂24中部形成转动副。

图4为三自由度搬运机构小臂示意图，如图所示，小臂24包括小臂长杆241、小臂短杆242、以及三组杆连接器；所述的小臂长杆241和小臂短杆242通过杆连接器243相接组成小臂24；所述的小臂的两端均设有杆连接器244和杆连接器245，分别与摆臂驱动组件26和末端座25以转动副相连；所述的末端姿态保持组件27与腰部旋转平台22、大臂23、小臂24、末端座25构成两组平行四边形机构；所述的摆臂驱动组件26与腰部旋转平台22和大臂23构成一组平行四边形机构；

所述的腰部旋转平台22左侧设有电机29，电机轴与驱动连接法兰234固定，实现大臂的旋转动作；所述的平台22右侧设有电机210，电机轴与摆臂驱动组件26固定，实现摆臂组件26的旋转动作。

所述的棋盘3与三自由度搬运机构的底座21平行设置在基座1上，且放置在三自由度搬运机构2的正前方。

所述的棋子为内部嵌有永磁体或铁质的棋子，在棋盘上，由安装在三自由度搬运机构2的末端座25上的取放子机构4按规定摆放。

所述的基于三自由度搬运机构的下棋机器人还包括取放子机构4、摄像头5、图像处理系统和控制系统；

所述的取放子机构4和摄像头5并排设置在三自由度搬运机构的末端座25上；所述的取放子机构4为电磁吸盘，负责吸、放棋子；所述的摄像头5为即插即用型摄像头，负责拍摄棋盘的图像。

所述的控制系统固定在棋盘2下方的基座1内，根据图像处理系统分析的棋盘局势控制三自由度搬运机构的走位、配合取放子机构的吃子、走子动作；

所述的图像处理系统和控制软件为一款可在个人电脑或手机上运行的客户终端。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人，其特征在于：包括基座、设置在基座上的三自由度搬运机构、棋盘和棋子；

所述的三自由度搬运机构包括底座、腰部旋转平台、大臂、小臂、末端座、摆臂驱动组件、末端姿态保持组件以及电机；腰部旋转平台的下部与底座相连，上部与大臂相连；大臂的另一端通过末端姿态保持组件与小臂相连，小臂的末端连接有末端座；

所述的底座与腰部旋转平台通过深沟球轴承形成转动副，并通过电机进行驱动；所述的大臂，包括大臂杆、上支撑座、下支撑座；所述的下支撑座与腰部旋转底座以转动副相连；所述的上支撑座与小臂和摆臂驱动组件构成一组杠杆；所述的小臂包括小臂长杆、小臂短杆以及三组杆连接器；所述的小臂长杆和小臂短杆通过杆连接器相接组成小臂；小臂的两端均设有杆连接器，分别与摆臂驱动组件和末端座以转动副相连；所述的末端姿态保持组件与腰部旋转平台、大臂、小臂、末端座构成了两组平行四边形机构；所述摆臂驱动组件与腰部旋转平台和大臂组成了一组平行四边形机构；

所述末端座上还包括取放子机构、摄像头；摄像头用于对棋盘的图像情况进行获取，取放子机构用于对棋子进行取放。

2.根据权利要求1所述的一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人，其特征在于：所述的取放子机构采用电磁吸盘。

3.根据权利要求1所述的一种基于三自由度搬运机构的下棋机器人，其特征在于：所述的棋子为内嵌永磁体或铁制棋子。