CN208839019U - 机器人智能对弈工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了机器人智能对弈工作站，采用视觉检测系统实时采集棋盘数据，控制系统通过以太网与视觉系统进行通信，将棋盘进行数字化以后，对棋盘的每一个位置进行权衡，并选择出最优的下棋方式。通过与机器人对弈的方式，引入人工智能技术，充分体现的寓教于乐的教育模式，学生的学习不再是被动接受，而是在兴趣的驱使下主动学习，教学效果极大提高。同时，工作站的设计风格体现了中国古典文化与现代科技的完美融合，人生如棋，既是鼓励学生追求工匠精神、自我突破的博弈情怀，同时也是对待挫折胸有成竹、闲敲棋子的淡定与洒脱。

Description

机器人智能对弈工作站

技术领域

本实用新型涉及一种机器人智能对弈工作站，辅助工具为工业机器人，面向对象主要为中高职职业教育。

背景技术

现有机器人下棋设备装置通常为并联机器人机构，即机器人沿着X、Y、Z三个方向移动完成棋子的抓取和放置，此种通过并联机器人机构的下棋方式存在着缺陷，由于下棋时为了保证人身安全，因而工作站采取四周封闭的模式，人机博弈只能通过触摸屏实现，玩家体验不到真实博弈的乐趣，而且并联机器人功率较小，在放置棋子会出现偏移的现象，会影响精度。另外，针对于机器人下棋设备，常用的机器人下棋设备虽然下棋速度快，但是其设计风格过于单调，在教学过程中学习时间过长，会让学生感觉到视觉疲劳，降低学习兴趣。

发明内容

为了克服现有技术中下棋环境封闭，精度较差，设计风格单调等缺陷，本实用新型提供一种机器人智能对弈工作站，借助工业机器人末端执行器，通过示教编程和数据计算完成人机博弈的过程。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：一种机器人智能对弈工作站，包括工作站框架、视觉系统、工业机器人、控制系统和气动系统，工作站框架内部顶端安装视觉系统，工作站挡板三面环绕，棋盘、棋盘架与控制面板安装在没有工作站挡板的一面，工业机器人放置于棋盘后方即工作站框架内部正中央位置，侧面放置棋子存放槽，工业机器人安装末端吸盘，吸盘连接到气动系统，工业机器人后上方放置视觉显示屏和云计算显示屏。工业机器人下方设置气动系统和控制系统。光栅位于前开门两侧，当光栅检测到人身体进入时，工业机器人会立即停止运行以保护人身安全。点击控制面板启动按钮，首先工业机器人运行至棋子存放槽处，将白子吸附起来，等待对弈人将黑子放在棋盘上，然后进行视觉系统检测处理、控制系统运算处理、气动系统执行处理。最后机器人放置棋子，构成一个完整的循环下棋流程。工作站挡板上印有古典国画图，这也是中国古典文化与现代科技的完美融合。工作站框架、视觉系统、工业机器人、控制系统和气动系统共同构成机器人智能对弈工作站的完整流程。

上述的机器人智能对弈工作站，所述工作站框架由铝型材框架、喷塑的冷轧钢板材料围板组成，所述棋盘和棋盘架为不锈钢材质，通过地脚螺栓固定在工作台上。机器人侧面放置棋子存放槽，用来存放棋子，上方视觉显示屏实时显示视觉拍摄画面，云计算显示屏实时显示云计算结果。所述工作站挡板两侧为硬质玻璃材质，后方为金属材质，正面不设挡板，在两边立柱上放置两个光栅，用作安全防护使用；

上述的机器人智能对弈工作站，所述的视觉系统为欧姆龙视觉检测系统。视觉系统与控制系统，视觉显示屏连接，将拍摄画面实时传递给视觉显示屏，将采集的信息传递给控制系统进行数据处理；

上述的机器人智能对弈工作站，所述工业机器人位于正中央，为六轴串联工业机器人 FANUC LR Mate-220iD/4S，所述工业机器人末端安装吸盘，所述工业机器人通过气管连接到气动系统，通过控制系统控制运行；

上述的机器人智能对弈工作站，所述控制系统位于工业机器人下方即工作站框架下层位置。视觉系统将视觉采集信息进行处理并传递给控制系统。控制系统经过运算后，输出机器人下棋指令；

上述的机器人智能对弈工作站，所述气动系统位于工业机器人下方即工作站框架下层位置。工业机器人末端安装吸盘，通过气管连接到气动系统。气动系统根据控制系统输出的机器人下棋指令，执行机器人末端吸盘的吸附动作；

上述的机器人智能对弈工作站，本实用新型的有益效果是，本实用新型引入人工智能系统，通过图像识别，动作识别，逻辑判断，计算信息的处理和反馈以及深层次的数学理论，控制六轴机器人实现与人进行五子棋对弈的功能，棋盘正上方装有欧姆龙视觉检测系统，前方加入光栅有效的保证了人身安全，而且本工作站的设计风格将中国古典文化与现代科技完美融合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，

图1为本实用新型示意图；

图2为工作站框架示意图；

图3为视觉系统示意图；

图4为工业机器人结构示意图；

图中1.棋盘架，2.视觉系统，3.工业机器人，4.控制系统，5.气动系统，6.光栅，7.视觉显示屏，8.云计算显示屏，9.棋子存放槽，10.棋盘，11.控制面板，12.工作站框架，13.工作站挡板，14.相机保护罩，15.连接底座，16.欧姆龙相机，17.工业机器人二轴，18.工业机器人三轴， 19.工业机器人四轴，20.工业机器人五轴，21.工业机器人六轴(法兰盘)，22.工业机器人一轴，23.工业机器人底座

具体实施方式

机器人智能对弈工作站包括工作站框架12、视觉系统2、工业机器人3、控制系统4和气动系统5。其特征在于：工作站框架12内部顶端安装视觉系统2，工作站挡板13三面环绕，棋盘10、棋盘架1与控制面板11安装在没有工作站挡板13的一面，工业机器人3放置于棋盘10后方即工作站框架12内部正中央位置，侧面放置棋子存放槽9，工业机器人3安装末端吸盘，吸盘连接到气动系统5，工业机器人3后上方放置视觉显示屏7和云计算显示屏8。工业机器人3下方设置气动系统5和控制系统4。光栅6位于前开门两侧，当光栅6检测到人身体进入时，工业机器人3会立即停止运行以保护人身安全。点击控制面板11启动按钮，首先工业机器人3运行至棋子存放槽9处，将白子吸附起来，等待对弈人将黑子放在棋盘10 上，然后进行视觉系统2检测处理、控制系统4运算处理、气动系统5执行处理。最后工业机器人3放置棋子，构成一个完整的循环下棋流程。工作站挡板13上印有古典国画图，这也是中国古典文化与现代科技的完美融合。工作站框架12、视觉系统2、工业机器人3、控制系统4和气动系统5共同构成机器人智能对弈工作站的完整流程。

Claims (2)

1.机器人智能对弈工作站，包括工作站框架(12)、视觉系统(2)、工业机器人(3)、控制系统(4)、气动系统(5)，其特征在于：工作站框架(12)由铝型材框架组成，框架内部顶端安装视觉系统(2)，视觉显示屏(7)和云计算显示屏(8)，工业机器人(3)安装于工作站框架(12)内部正中央位置，工业机器人(3)末端装有吸盘，左侧设置棋子存放槽(9)，工作站挡板(13)三面环绕，控制面板(11)、棋盘架(1)与棋盘(10)安装在没有工作站挡板(13)的一面，气动系统(5)和控制系统(4)在工作站框架(12)最下方，光栅(6)位于前开门两侧，当光栅(6)检测到人手进入时，工业机器人(3)会立即停止运行以保护人身安全，工作站挡板(13)上印有古典国画图，这也是中国古典文化与现代科技的完美融合，工作站框架(12)、视觉系统(2)、工业机器人(3)、控制系统(4)、气动系统(5)共同构成机器人智能对弈工作站的完整流程。

2.根据权利要求1所述的机器人智能对弈工作站，其特征在于，引入控制系统，通过图像识别，动作识别，逻辑判断，计算信息的处理和反馈以及深层次的数学理论，控制工业机器人实现与人进行五子棋对弈的功能，棋盘正上方装有视觉系统，前方加入光栅有效的保证了人身安全，而且本工作站的设计风格将中国古典文化与现代科技完美融合。