一種基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于智能機器人技術領域，涉及一種基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人。
【背景技術】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的進步和科學技術的發(fā)展，人們的生活水平得到了很大提高。但在生活節(jié)奏日益加快的現(xiàn)代化社會，特別是在城市中，人與人的交集在逐漸變小，因此對于棋類對弈這種需要兩個人的游戲越來越難開展。
[0003]雖然，快速崛起的電腦與網(wǎng)絡部分填補了這方面的空白，但是長時間面對顯示屏會讓人產(chǎn)生視覺疲憊、身體僵硬等；而現(xiàn)有的電子棋盤通過設置壓力/光電傳感器，能夠記錄下棋的過程，但無法實現(xiàn)棋盤上的人與機器人的對弈。
[0004]針對以上問題，本實用新型提供一種能夠很好地和人進行人機互動的下棋機器人，可以使用較低的成本較大地提高用戶體驗。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人，通過該機器人可以實現(xiàn)很好的人機互動，實現(xiàn)棋盤上的人機對弈。
[0006]為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0007]一種基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人，包括基座、設置在基座上的三自由度搬運機構(gòu)、棋盤和棋子；
[0008]所述的三自由度搬運機構(gòu)包括底座、腰部旋轉(zhuǎn)平臺、大臂、小臂、末端座、擺臂驅(qū)動組件、末端姿態(tài)保持組件以及電機；腰部旋轉(zhuǎn)平臺的下部與底座相連，上部與大臂相連；大臂的另一端通過末端姿態(tài)保持組件與小臂相連，小臂的末端連接有末端座；
[0009]所述的底座與腰部旋轉(zhuǎn)平臺通過深溝球軸承形成轉(zhuǎn)動副，并通過電機進行驅(qū)動；所述的大臂，包括大臂桿、上支撐座、下支撐座；所述的下支撐座與腰部旋轉(zhuǎn)底座以轉(zhuǎn)動副相連；所述的上支撐座與小臂和擺臂驅(qū)動組件構(gòu)成一組杠桿；所述的小臂包括小臂長桿、小臂短桿以及三組桿連接器；所述的小臂長桿和小臂短桿通過桿連接器相接組成小臂；小臂的兩端均設有桿連接器，分別與擺臂驅(qū)動組件和末端座以轉(zhuǎn)動副相連；所述的末端姿態(tài)保持組件與腰部旋轉(zhuǎn)平臺、大臂、小臂、末端座構(gòu)成了兩組平行四邊形機構(gòu)；所述擺臂驅(qū)動組件與腰部旋轉(zhuǎn)平臺和大臂組成了一組平行四邊形機構(gòu)；
[0010]所述末端座上還包括取放子機構(gòu)、攝像頭；攝像頭用于對棋盤的圖像情況進行獲取，取放子機構(gòu)用于對棋子進行取放。
[0011]進一步，所述的取放子機構(gòu)采用電磁吸盤。
[0012]進一步，所述的棋子為內(nèi)嵌永磁體或鐵制棋子。
[0013]本實用新型的有益效果在于:該下棋機器人通過三自由度搬運機構(gòu)、取放子機構(gòu)、攝像頭相互配合代替人的大腦、視覺和手，實現(xiàn)人機對弈；將三自由度搬運機構(gòu)引入下棋機器人中，滿足了人們對機器人的好奇心，極大地提高了用戶體驗；取放子機構(gòu)采用電磁吸盤而非真空吸盤，為用戶在使用時提供更加安靜的環(huán)境；棋譜分析的圖像處理軟件和控制軟件以個人電腦或手機為載體，也充分考慮了使用的方便性。
【附圖說明】
[0014]為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明:
[0015]圖1為本實用新型【具體實施方式】示意圖；
[0016]圖2為三自由度搬運機構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為三自由度搬運機構(gòu)大臂示意圖；
[0018]圖4為三自由度搬運機構(gòu)小臂示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0020]圖1為本實用新型【具體實施方式】示意圖，如圖所示，本實用新型所述的基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人，包括基座1、設置在基座邊緣上的三自由度搬運機構(gòu)2、棋盤3。
[0021]圖2為三自由度搬運機構(gòu)示意圖，如圖所示，所述的三自由度搬運機構(gòu)2包括底座21、腰部旋轉(zhuǎn)平臺22、大臂23、小臂24、末端座25、擺臂驅(qū)動組件26、末端姿態(tài)保持組件27以及電機；所述的底座I與腰部旋轉(zhuǎn)平臺22通過軸承連接形成轉(zhuǎn)動副，由安裝在腰部旋轉(zhuǎn)平臺中央的電機28驅(qū)動實現(xiàn)腰部旋轉(zhuǎn)平臺22旋轉(zhuǎn)。
[0022]圖3為三自由度搬運機構(gòu)大臂示意圖，如圖所示，大臂23包括大臂桿231、以及與大臂桿231上端連接的上支撐座232、和下端連接的下支撐座233 ;所述的下支撐座233左側(cè)設有驅(qū)動連接法蘭234 ;所述的下支撐座233右側(cè)通過軸承235與擺臂驅(qū)動組件26以轉(zhuǎn)動副相連；所述的上支撐座232與小臂24中部形成轉(zhuǎn)動副。
[0023]圖4為三自由度搬運機構(gòu)小臂示意圖，如圖所示，小臂24包括小臂長桿241、小臂短桿242、以及三組桿連接器；所述的小臂長桿241和小臂短桿242通過桿連接器243相接組成小臂24 ;所述的小臂的兩端均設有桿連接器244和桿連接器245，分別與擺臂驅(qū)動組件26和末端座25以轉(zhuǎn)動副相連；所述的末端姿態(tài)保持組件27與腰部旋轉(zhuǎn)平臺22、大臂23、小臂24、末端座25構(gòu)成兩組平行四邊形機構(gòu)；所述的擺臂驅(qū)動組件26與腰部旋轉(zhuǎn)平臺22和大臂23構(gòu)成一組平行四邊形機構(gòu)；
[0024]所述的腰部旋轉(zhuǎn)平臺22左側(cè)設有電機29，電機軸與驅(qū)動連接法蘭234固定，實現(xiàn)大臂的旋轉(zhuǎn)動作；所述的平臺22右側(cè)設有電機210，電機軸與擺臂驅(qū)動組件26固定，實現(xiàn)擺臂組件26的旋轉(zhuǎn)動作。
[0025]所述的棋盤3與三自由度搬運機構(gòu)的底座21平行設置在基座I上，且放置在三自由度搬運機構(gòu)2的正前方。
[0026]所述的棋子為內(nèi)部嵌有永磁體或鐵質(zhì)的棋子，在棋盤上，由安裝在三自由度搬運機構(gòu)2的末端座25上的取放子機構(gòu)4按規(guī)定擺放。
[0027]所述的基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人還包括取放子機構(gòu)4、攝像頭5、圖像處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；
[0028]所述的取放子機構(gòu)4和攝像頭5并排設置在三自由度搬運機構(gòu)的末端座25上；所述的取放子機構(gòu)4為電磁吸盤，負責吸、放棋子；所述的攝像頭5為即插即用型攝像頭，負責拍攝棋盤的圖像。
[0029]所述的控制系統(tǒng)固定在棋盤2下方的基座I內(nèi)，根據(jù)圖像處理系統(tǒng)分析的棋盤局勢控制三自由度搬運機構(gòu)的走位、配合取放子機構(gòu)的吃子、走子動作；
[0030]所述的圖像處理系統(tǒng)和控制軟件為一款可在個人電腦或手機上運行的客戶終端。
[0031]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人，其特征在于:包括基座、設置在基座上的三自由度搬運機構(gòu)、棋盤和棋子； 所述的三自由度搬運機構(gòu)包括底座、腰部旋轉(zhuǎn)平臺、大臂、小臂、末端座、擺臂驅(qū)動組件、末端姿態(tài)保持組件以及電機；腰部旋轉(zhuǎn)平臺的下部與底座相連，上部與大臂相連；大臂的另一端通過末端姿態(tài)保持組件與小臂相連，小臂的末端連接有末端座； 所述的底座與腰部旋轉(zhuǎn)平臺通過深溝球軸承形成轉(zhuǎn)動副，并通過電機進行驅(qū)動；所述的大臂，包括大臂桿、上支撐座、下支撐座；所述的下支撐座與腰部旋轉(zhuǎn)底座以轉(zhuǎn)動副相連；所述的上支撐座與小臂和擺臂驅(qū)動組件構(gòu)成一組杠桿；所述的小臂包括小臂長桿、小臂短桿以及三組桿連接器；所述的小臂長桿和小臂短桿通過桿連接器相接組成小臂；小臂的兩端均設有桿連接器，分別與擺臂驅(qū)動組件和末端座以轉(zhuǎn)動副相連；所述的末端姿態(tài)保持組件與腰部旋轉(zhuǎn)平臺、大臂、小臂、末端座構(gòu)成了兩組平行四邊形機構(gòu)；所述擺臂驅(qū)動組件與腰部旋轉(zhuǎn)平臺和大臂組成了一組平行四邊形機構(gòu)； 所述末端座上還包括取放子機構(gòu)、攝像頭；攝像頭用于對棋盤的圖像情況進行獲取，取放子機構(gòu)用于對棋子進行取放。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人，其特征在于:所述的取放子機構(gòu)采用電磁吸盤。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人，其特征在于:所述的棋子為內(nèi)嵌永磁體或鐵制棋子。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于三自由度搬運機構(gòu)的下棋機器人，屬于智能機器人技術領域。該下棋機器人包括基座、設置在基座上的三自由度搬運機構(gòu)、棋盤和棋子；三自由度搬運機構(gòu)包括底座、腰部旋轉(zhuǎn)平臺、大臂、小臂、末端座、擺臂驅(qū)動組件、末端姿態(tài)保持組件以及電機；末端姿態(tài)保持組件與腰部旋轉(zhuǎn)平臺、大臂、小臂、末端構(gòu)成兩組平行四邊形機構(gòu)；擺臂驅(qū)動組件與腰部旋轉(zhuǎn)平臺和大臂組成一組平行四邊形機構(gòu)；所述的末端座上設有電磁吸盤和攝像頭。本實用新型提供的下棋機器人通過攝像頭代替人的眼睛、控制系統(tǒng)代替人的大腦、三自由度搬運機器人和電磁吸盤代替人的手，實現(xiàn)自動擺放棋子以等待開局、以及在與人對弈過程中自動走子和吃子，能夠使用較低的成本提高用戶體驗。
【IPC分類】B25J9/06, B25J15/06, B25J19/00, B25J9/08, B25J19/04
【公開號】CN204658444
【申請?zhí)枴緾N201520377789
【發(fā)明人】王小軍, 鄭彬, 高鵬, 張祺, 孫小勇, 彭波, 楊杰
【申請人】中國科學院重慶綠色智能技術研究院
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月3日