[发明专利]一种基于全局视觉的下棋机器人及其控制方法

说明书

本发明提供一种基于全局视觉的下棋机器人及其控制方法，涉及计算机视觉技术领域。本发明中的吸盘分别与气泵和执行器本体相连接，末端摄像头分别与执行器本体和电脑服务端相连接；拟人化的机械臂分别与电脑服务端、执行器本体相连接；机械臂坐落于取子盘中间的留白处；视野摄像头与电脑服务端相连接并置于摄像头支架上；电脑服务端包括视觉系统、博弈系统、落子系统和实时展示系统；视觉系统分别与博弈系统、实时展示系统相连接；博弈系统分别与落子系统、实时展示系统相连接，落子系统输出端与机械臂相连接。本发明克服了运动物体的干扰，增强了不均匀光照下棋子定位的准确性，为用户创造科学、方便、快捷的奕棋环境。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种基于全局视觉的下棋机器人及其控制方法。

背景技术

棋类游戏一直被视为人类智力及人工智能的试金石。卡耐基梅隆大学的心理学教授西格勒的实验结果表明棋类游戏是促使孩子智力发展的重要教育方式，对于孩子逻辑思维培养有着不可替代的重要作用。同时，棋类游戏在老人社区中也有着深厚的群众基础，可以提高老人的记忆力、消除老人的空虚感和丰富老年生活。在2016年，计算机博弈取得了历史性的突破，谷歌人工智能程序AlphaGo以总比分4比1战胜韩国围棋九段棋手李世石。为了让人们对当今科技水平有着更深刻的体验，人机对弈不仅仅只停留在计算机界面上，而是应以一种喜闻乐见的形式与机器人交互。

全局视觉指将视觉传感器安装在机器人活动区域的上方,视觉传感器可对整个区域的信息进行采集。这种全局视觉的方式应用在机器人领域研究中非常广泛。在机器人导航的问题中，全局视觉方式利用固定与场地上方的摄像头，采集机器人活动区域的环境信息，由视频图像处理准确地获得机器人和障碍物的位置信息，然后通过路径规划控制机器人到达指定地点。

随着计算机软件的蓬勃发展，基于计算机的娱乐软件为人民提供了大量的娱乐应用，人们也越来越依赖这些应用。但是，常常对着计算机或移动终端的显示屏玩各类游戏会影响到人们的视力。下棋机器人不仅可以用来消遣空闲时间，也避免了我们因长时间对着计算机或移动终端屏幕带来的视力下降等问题。目前流行的下棋机器人多为展览型下棋机器人。展览型下棋机器人整个装置是固定不变的，在视觉和机器人定位控制的研究和处理上降低了很大的难度。展览型下棋机器人只能摆放在展览厅中，并不能在现实生活中实现人与机器人面对面下棋，具有面向群众范围有限，适用场所有限，不能适用于广大需求者的不足。其他交互型下棋机器人在多场景应用中也存在一些问题，比如设备固定导致设备太大，光照问题等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于全局视觉的下棋机器人及其控制方法，本发明采用全局视觉的方式采集信息，并通过机械臂完成与用户的对弈过程，克服了运动物体的干扰，增强了不均匀光照下棋子定位的准确性，为用户创造科学、方便、快捷的奕棋环境。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种基于全局视觉的下棋机器人，包括电脑服务端、机器人、视野摄像头装置、棋类装置；

所述机器人包括拟人化的机械臂、机械臂末端执行器、取子盘；所述机械臂末端执行器包括执行器本体、末端摄像头、吸盘装置，所述吸盘装置包括吸盘和气泵，吸盘和气泵相连接用于吸取棋子，吸盘与执行器本体相连接，所述末端摄像头用于机械臂定位，所述末端摄像头一端与执行器本体相连接，另一端与电脑服务端相连接；所述拟人化的机械臂分别与电脑服务端、执行器本体相连接；所述取子盘严格按照机械臂的尺寸所制，使机械臂坐落于取子盘中间的留白处；

所述棋类装置包括棋盘、棋子、棋子盒；

所述视野摄像头装置包括视野摄像头和摄像头支架，视野摄像头置于摄像头支架上，视野摄像头与电脑服务端相连接；