一种多功能下棋机器人的制作方法

本实用新型涉及一种机器人领域，特别涉及一种多功能下棋机器人。

背景技术：

机器人是一种自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业或是危险的工作。然而，用于下棋的机器人是机器人领域中出现的一种新机器人。

公告号为cn107775655a的中国专利公开了一种可折叠下棋机器人，包括：箱体，所述箱体的第一表面设置有放置棋子的棋盘；机械臂，所述机械臂用于将棋子放置所述棋盘的预定位置；摄像头支架，所述摄像头支架上设置有识别棋子的摄像头，用于识别所述棋盘上的棋子；收纳装置，所述收纳装置分别与所述机械臂及所述摄像头支架连接，使得当所述机械臂和所述摄像头支架处于收缩状态的时候，能够与所述收纳装置一起缩放在所述箱体的内部。

上述专利通过机械臂来控制棋子的落棋点，从而实现人机之间的技术博弈。但上述专利的设计结构只能用于下五指棋，就导致该种下棋机器人的功能较为单一缺乏娱乐性，无法真正满足一个下棋爱好者的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种多功能下棋机器人，该多功能下棋机器人可实现不同棋种之间的人机博弈，使其功能更广，能更好的满足下棋爱好者的使用需求。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多功能下棋机器人，包括机架以及用于抓取棋子的机械手，所述机架上设有棋盘与棋盒，所述棋盘一侧设有用于驱动机械手移动的第一驱动机构，所述机架上方设有用于控制第一驱动机构来分析机械手落棋位子的控制总成，所述棋盘转动设置于机架，所述棋盘的一面为五子棋盘、另一面为象棋盘，所述机架上设有出棋口，所述棋盒上形成有用于放置五子棋的第一棋槽以及用于放置象棋的第二棋槽，所述棋盒滑移设置于出棋口下方且在移动过程中可使第一棋槽或第二棋槽与出棋口相通，所述机架上设有驱动棋盘转动的第二驱动机构，所述第二驱动机构与棋盒之间连接有带动棋盒进行滑移的联动机构。

通过采用上述技术方案，控制总成控制第一驱动机构与机械手两者配合来实现棋子在于棋盘上的落棋操作，从而实现人机之间的博弈。当下棋爱好者想玩不同的棋种时，通过第二驱动机构驱动棋盘进行转动，实现棋盘在象棋盘与五子棋盘两者之间的切换，并通过联动机构驱动棋盒进行移动，将与棋盘对应的棋子移动至出棋口，这样方便机械手抓取。从而实现不同棋种之间的人机博弈，使其功能更广，能更好的满足下棋爱好者的使用需求。

进一步设置为：所述第二驱动机构包括转动设置于机架的第一主动带轮、随棋盘转动的第一从动带轮、驱动第一主动带轮转动的手柄以及连接第一从动带轮与第一主动带轮的第一皮带。

通过采用上述技术方案，下棋爱好者手握手柄并驱动第一主动带轮进行转动，转动中的第一主动带轮通过第一皮带驱动第一从动带轮连同棋盘进行转动，从而实现棋盘在象棋盘与五子棋盘两者之间的切换。

进一步设置为：所述联动机构包括随第一主动带轮转动的偏心轮以及连接偏心轮与棋盒的连杆，所述连杆的一端与棋盒铰接、另一端与偏心轮的偏心位置铰接。

通过采用上述技术方案，第一主动带轮带动偏心轮进行转动，转动中的偏心轮通过连杆驱动棋盒实现往复滑移，从而实现在第一棋槽与第二棋槽两者之间的切换。

进一步设置为：所述棋盘由多块盘板组合而成，每个所述盘板均与机架转动连接，多个所述盘板在转动的过程中可组合成形成所述棋盘，每个所述盘板上均设有随其转动的所述第一从动带轮，多个所述第一从动带轮与第一主动带轮之间均通过所述第一皮带传动连接。

通过采用上述技术方案，第一主动带轮通过第一皮带驱动多个第一从动带轮同时转动，使得多个同时转动的盘板可完整在五子棋盘与象棋盘两者之间的切换。且通过多个盘板的设置降低了棋盘翻转所带来的空间上的占用，使该机器人结构更加紧凑。

进一步设置为：所述第一驱动机构包括驱动机械手沿x轴向移动的x轴构件、驱动机械手沿y轴向移动的y轴构件以及驱动机械手沿z轴向移动的z轴构件，所述机械手包括电磁铁以及与电磁铁电连接的继电器，所述继电器与控制总成电连接。

通过采用上述技术方案，x轴构件、y轴构件与z轴构件三者之间的配合实现机械手在三维空间上的运动，以完成对于棋子的取放操作。本机器人所配备的棋子均可被电磁铁所吸附，控制总成通过继电器控制线路通断使电磁铁产生磁力或消失磁力，从而实现对于棋子的抓取。

进一步设置为：所述y轴构件包括沿y轴往复滑移设置的滑座、与滑座螺纹连接的y轴丝杆以及驱动y轴丝杆转动的y轴电机，所述x轴构件包括沿x轴往复滑移设置于滑座的滑架、转动设置于滑座且与滑架螺纹连接的x轴丝杆以及驱动x轴丝杆转动的x轴电机，所述z轴构件包括沿z轴往复滑移设置于滑架的滑块以及驱动滑块滑移的伸缩电机，所述电磁铁与继电器均设置于滑块。

通过采用上述技术方案，y轴丝杆配合y轴电机实现滑座在于y轴上的驱动滑移，x轴丝杆配合x轴电机实现滑架在于x轴上的驱动滑移，伸缩电机驱动滑块沿z轴滑移，从而完成机械手在三维空间上的运动。

进一步设置为：包括桌子，所述桌子位于桌面的下方形成有供机架放置安装腔，所述机架可拆卸安装于安装腔，所述桌面对应于棋盘的位置设有观察口，所述观察口上插设固定有桌板。

通过采用上述技术方案，在观察口上插上桌板，可当作桌子进行正常使用，当要进行下棋操作时，将桌板从观察口上拔出，下棋爱好者通过观察口就可进行正常的下棋操作，实现多功能运用且使使用更加便捷。

进一步设置为：所述机架底部的一侧设有万向轮、另一侧设有拉手。

通过采用上述技术方案，通过该种设置用于实现机架与桌子两者的拆分，下棋爱好者可根据使用需求将机器人拖至户外进行使用。

进一步设置为：所述控制总成包括外接电源、图像视觉识别系统、上位机以及控制器，所述上位机分别与图像视觉识别系统和控制器电连接，所述外接电源分别与图像视觉识别系统、上位机、控制器、机械手以及第一驱动机构供电连接。

通过采用上述技术方案，外接电源通电对控制总成进行供电，图像视觉识别系统识别棋盘上的棋局局势，将图像信息传送至上位机进行分析处理，上位机通过控制器控制机械手进行移动，从而完成人机博弈操作。

进一步设置为：所述图像视觉识别系统包括带有摄像头、麦克风以及音响的显示屏。

通过采用上述技术方案，摄像头接受图片信息且可实现人与人之间的远程对弈。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型结构简单，功能多样，轻巧又智能，其外形与一居家餐桌无异，闲暇时可供家居用餐等使用。

附图说明

图1为实施例的立体图；

图2为实施例的局部爆炸图；

图3为实施例中第一驱动机构的结构示意图；

图4为实施例的另一局部爆炸图；

图5为实施例中第二驱动机构的结构示意图；

图6为实施例中联动机构的结构示意图；

图7为实施例中机架内部的局部结构示意图；

图8为实施例中控制总成的原理框图。

图中：1、机架；2、机械手；21、电磁铁；22、继电器；3、棋盘；4、棋盒；5、第一驱动机构；511、滑架；512、x轴丝杆；513、x轴电机；521、滑座；522、y轴丝杆；523、y轴电机；531、滑块；532、伸缩电机；6、五子棋盘；7、象棋盘；8、出棋口；9、第一棋槽；10、第二棋槽；11、第二驱动机构；111、第一主动带轮；112、第一从动带轮；113、第一皮带；114、手柄；12、联动机构；121、偏心轮；122、连杆；13、桌子；14、安装腔；15、观察口；16、桌板；17、万向轮；18、拉手；19、外接电源；20、图像视觉识别系统；201、上位机；202、控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参考图1至图8，一种多功能下棋机器人，包括机架1以及桌子13，桌子13位于桌面的下方形成有供机架1放置安装腔14，机架1可拆卸的安装于安装腔14，通过螺栓穿过机架1与桌子13的桌角螺纹连接的方式用于实现两者之间的可拆卸安装。机架1上铰接有棋盘3，棋盘3与桌面之间的位置设有机械手2，桌子13上位于棋盘3的外周设有用于驱动机械手2移动的第一驱动机构5，桌子13上设有用于控制第一驱动机构5来分析机械手2落棋位子的控制总成。桌面对应于棋盘3的位置开设有观察口15，观察口15上插设固定有桌板16。

棋盘3的一面为五子棋盘6、另一面为象棋盘7。机架1上表面位于棋盘3相对的两侧均开设有出棋口8，位于出棋口8的下方滑移设置有棋盒4，棋盒4上形成有用于放置五子棋的第一棋槽9以及用于放置象棋的第二棋槽10，棋盒4在移动过程中可使第一棋槽9或第二棋槽10与出棋口8相通。机架1上设有驱动棋盘3转动的第二驱动机构11，第二驱动机构11与棋盒4之间连接有带动棋盒4进行滑移的联动机构12。

棋盘3由多块盘板组合构成，每个盘板均与机架1转动连接，多个盘板在转动的过程中可组合成形成整块棋盘3。第二驱动机构11包括转动设置于机架1的第一主动带轮111、随盘板转动的第一从动带轮112、驱动第一主动带轮111转动的手柄114以及连接第一从动带轮112与第一主动带轮111的第一皮带113。第一从动带轮112与盘板固定连接、手柄114与第一主动带轮111固定连接，第一从动带轮112的数量与盘板的数量一一对应，多个第一从动带轮112与第一主动带轮111之间均通过第一皮带113实现传动。

机架1上转动设置有第二主动带轮，第二主动带轮与第一主动带轮111之间通过第二皮带实现传动，联动机构12包括偏心轮121以及连杆122，偏心轮121与第二主动带轮固定连接使其随第二主动带轮转动，连杆122的一端与棋盒4铰接、另一端与偏心轮121的偏心位置铰接。机架1底部的一侧固定设置有万向轮17、另一侧固定设置有拉手18。

第一驱动机构5包括驱动机械手2沿x轴向移动的x轴构件、驱动机械手2沿y轴向移动的y轴构件以及驱动机械手2沿z轴向移动的z轴构件。y轴构件包括沿y轴往复滑移设置于桌子13的滑座521、转动设置于桌子13且与滑座521螺纹连接的y轴丝杆522以及驱动y轴丝杆522转动的y轴电机523。x轴构件包括沿x轴往复滑移设置于滑座521的滑架511、转动设置于滑座521且与滑架511螺纹连接的x轴丝杆512以及驱动x轴丝杆512转动的x轴电机513。z轴构件包括沿z轴往复滑移设置于滑架511的滑块531以及驱动滑块531滑移的伸缩电机532。机械手2包括电磁铁21以及与电磁铁21电连接的继电器22，电磁铁21与继电器22均设置于滑块531。

控制总成包括外接电源19、图像视觉识别系统20、上位机201以及控制器202，上位机201为计算机且分别与图像视觉识别系统20和控制器202电连接，外接电源19分别与图像视觉识别系统20、上位机201、控制器202、继电器22、x轴电机513、y轴电机523以及伸缩电机532电连接。图像视觉识别系统20包括带有摄像头、麦克风以及音响的显示屏，显示屏固定安装于桌子13的桌面上方。本申请中所使用的棋子均内含铁的成分，使棋子可被电磁铁21所吸附。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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