描述

我之前制作了一個笛卡爾國際象棋機器人手臂- 也想制作一個 3D 打印的 SCARA 手臂下棋。

它是這樣工作的：

玩白棋的人采取了行動。這由視覺識別系統檢測到。機器人然后思考，然后移動。

等等...

或許這個機器人最新穎的地方在于動作識別的代碼。

因為視覺系統可以識別人類的移動，所以不需要特殊的棋盤硬件（例如簧片開關或其他任何東西）。

USB 或 IP 攝像頭直接安裝在棋盤上方。

大多數代碼在 Raspberry Pi（或其他 Linux 或 Windows）上運行，Arduino 代碼用于逆運動學和步進電機控制。

硬件構建

機器人的 3D 打印機文件可免費獲得，如“代碼”下的鏈接中指定的。我對 pyBot 手臂進行了修改，使其具有更長的手臂組件并使用迷你抓手。Jjrobots 對硬件和機器人組裝進行了很好的描述。我們不使用他們的抓手、電子設備或軟件。

因此，我們有一個 Raspberry Pi（或其他 Linux 或 Windows）通過打印機電纜連接到 Arduino。Arduino 上有一個 Ramps 1.4 板，通過 A4988 電機驅動板驅動電機。

步進電機具有非常高的精度和可重復性。

作為與 Arduino 的 USB 連接的替代方案，該代碼使用 HC-05 支持藍牙（不是 BLE）。

移動機器人的軟件

所有 Raspberry Pi 代碼都是用 Python 3 編寫的。

因此，我們有代碼可以移動棋子、取棋子、城堡、支持路人等等。

國際象棋引擎是 Stockfish - 它可以擊敗任何人類！“Stockfish是世界上最強大的國際象棋引擎之一，它也比人類最好的國際象棋大師要強大得多。”

我使用來自 chessfortherapy.co.uk 的一些代碼來驗證人類的移動并與 Stockfish 進行交互。我用于識別人類移動和移動 SCARA 機械臂的代碼與該代碼交互。

在 Arduino 上，使用逆運動學代碼來正確移動各種電機，以便移動棋子。此代碼基于 ftobler 為他的笛卡爾機器人編寫的代碼，并由我為 SCARA 機器人修改。

識別人類動作的軟件

這與我為笛卡爾國際象棋機器人編寫的代碼完全相同，因此請參閱那里的描述。

其他注意事項

如果棋盤的顏色與棋子的顏色相差很遠，則算法效果最佳！在我的機器人中，棋子是灰白色和亞光黑色，棋盤是使用彩色打印機在薄卡片上手工制作的。可以在視頻中看到。

棋盤應光線充足且均勻，棋子的陰影最小。光不應從板或部件反射回相機。需要一張堅固的桌子。

我的代碼包含用于輕松校準相機的例程。提供了魚眼失真校準，IP 攝像機更可能需要校準。如果 USB 相機放置得足夠遠，那么沒有它通常也可以。

機器人很容易手動校準。我們開始每場比賽時，手臂都向左伸出（如視頻中所示），這可以很容易地用肉眼對齊。高度也可以調整到正確的高度。