[发明专利]一种下棋机器人

摘要

一种下棋机器人，包括棋盘、棋子、躯干、大臂、小臂和末端小手；躯干包括套筒和大臂梁固定板；大臂包括大臂梁和第一驱动电机；小臂包括小臂驱动部分和小臂执行部分；末端小手包括末端小手驱动部分和末端小手执行部分；还设有控制系统；该下棋机器人的控制方法，每次开始下棋前，记录当前棋盘每个位置棋子名字，大臂和小臂复位到初始位置；开始下棋后，检测棋盘各棋子位置变化，得出走动棋子的坐标；计算下棋决策；算出的走棋坐标，算出大臂和小臂转动角度，控制电机走到相应脉冲，电机带动末端小手将棋子放到决策位置；每步棋下完后，大臂和小臂回到初始位置。机器人抓取或者释放棋子原动力来自升降动力，实现机械自动抓取，结构简单，方便实用。

主权项

一种下棋机器人，其特征在于：包括棋盘（1）、棋子（7）、躯干（2）、大臂（3）、小臂（4）和末端小手（5）；所述棋盘（1）划分90个可放置棋子（7）的位置，即90个点位，按象棋棋盘绘制棋格； 所述躯干（2）包括套筒（12）和大臂梁固定板（13）；所述套筒（12）设置在棋盘（1）上方，套筒（12）底部套有躯干固定法兰（11），套筒（12）与躯干固定法兰（11）焊接固定，躯干固定法兰（11）与棋盘（1）通过四个螺钉固定；套筒（12）上方设置有大臂梁固定板（13）；所述大臂（3）包括大臂梁（22）和第一驱动电机（17）；第一驱动电机（17）位于套筒（12）内部，第一驱动电机（17）输出轴外套有第一驱动电机固定法兰（18），第一驱动电机（17）输出轴与第一驱动电机固定法兰（18）通过螺钉固定连接，且第一驱动电机固定法兰（18）固定在套筒（12）内，第一驱动电机固定法兰（18）外套有第一轴承（21），第一轴承（21）外套有第一轴承套（19），第一轴承套（19）位于大臂梁固定板（13）下方，且第一轴承套（19）与大臂梁固定板（13）焊接固定，大臂梁固定板（13）与大臂梁（22）焊接固定；所述小臂（4）包括小臂驱动部分和小臂执行部分；所述小臂驱动部分包括大臂梁端面固定板（27）、第一齿形带（30）、第一齿形带主动轮（28）、第二驱动电机（23）；所述第二驱动电机（23）设置在大臂梁（22）下方，且位于躯干（2）左侧，大臂梁端面固定板（27）设置在大臂梁（22）左端，第一齿形带主动轮（38）位于大臂梁（22）上；第二驱动电机（23）输出轴外套有第二驱动电机固定法兰（24），第二驱动电机固定法兰（24）与第二驱动电机（23）通过螺钉固定连接，第二驱动电机固定法兰（24）通过螺钉固定在大臂梁（22）下方，第二驱动电机固定法兰（24）左侧设置有第一齿形带张紧块（25），第一齿形带张紧块（25）与第二驱动电机固定法兰（24）焊接固定，第一齿形带张紧块（25）与大臂梁端面固定板（27）通过第二调整螺钉（26）固定连接，第二驱动电机（23）输出轴外套有第一齿形带主动轮（28），第一齿形带主动轮（28）的旋转带动第一齿形带（30）运动；所述小臂执行部分位于大臂梁（22）下端，包括小臂梁（39）、旋转法兰（37）和第一齿形带从动轮（36）；小臂梁（39）上方设置有旋转法兰（37），小臂梁（39）与旋转法兰（37）通过螺钉固定，旋转法兰（37）上方设置有第一齿形带从动轮（36）；旋转法兰（37）的下端外侧套有第二轴承（38），第二轴承（38）外还套有第二轴承套（40），第二轴承套（40）的上端外侧设置第二轴承套固定法兰（33），第二轴承套固定法兰（33）左侧焊接有第三旋转定位块（32），第二轴承套（40）与第二轴承套固定法兰（33）焊接固定，第二轴承套固定法兰（33）与大臂梁（22）通过螺钉固定连接，第二轴承套固定法兰（33）上方设置第一齿形带从动轮（36），且第一齿形带从动轮（36）套在旋转法兰（37）外部，第一齿形带从动轮（36）上方还设有第一齿形带从动轮固定法兰（35），旋转法兰（37）、第一齿形带从动轮（36）、第一齿形带从动轮固定法兰（35）三者通过螺钉固定，第一齿形带从动轮固定法兰（35）上焊接有第四旋转定位块（34），第三调整螺钉（31）拧在第三旋转定位块（32）上，第三调整螺钉（31）尾端指向第四旋转定位块（34）；第一齿形带主动轮（28）的旋转带动第一齿形带（30）运动，进而带动第一齿形带从动轮（36）旋转；第一齿形带从动轮（36）的旋转，进而带动小臂梁（39）的旋转；当第一齿形带从动轮（36）带动第四旋转定位块（34）旋转时，第三调整螺钉（31）尾部顶住第四旋转定位块（34）旋转；所述末端小手（5）包括末端小手驱动部分和末端小手执行部分；所述末端小手驱动部分包括第三驱动电机（41）、第二齿形带主动轮（45）、第三轴承（44）、第二齿形带（46）、第一联结件（48）、第二联结件（49）、滑块（47）和导轨（50）； 第三驱动电机（41）通过螺钉安装在小臂梁（39）水平方向上，第二齿形带主动轮（45）安装在第三驱动电机（41）输出轴上，第一联结件（48）、第二联结件（49）、滑块（47）和导轨（50）均设置在小臂梁（39）下方，第一联结件（48）左端联结在第二齿形带（46）上，第一联结件（48）右端和第二联结件（49）的左端通过螺钉一起固定在滑块（47）上，导轨（50）位于第二齿形带（46）右侧，滑块（47）在导轨（50）上可以上下移动，在第二齿形带（46）与导轨（50）之间还设置有导轨法兰（51），导轨（50）通过螺钉固定在导轨法兰（51）上，导轨法兰（51）通过螺钉固定在小臂梁（39）下；第三轴承（44）设置有第二齿形带从动轮固定法兰（43），第三轴承（44）套在第二齿形带从动轮固定法兰（43）内部的轴上，第四调整螺钉（42）拧在第二齿形带从动轮固定法兰（43）右侧凸起上，第四调整螺钉（42）的尾部顶在固定的导轨（50）上；第三驱动电机（41）输出轴的旋转带动第二齿形带（46）上下移动，进而带动第一联结件（48）、导轨（50）上的滑块（47）以及第二联结件（49）上下移动；所述末端小手执行部分包括联结螺钉（52）、第一弹簧（53）、第三联结件（54）、第二弹簧（55）、联结套（56）、第四联结件（57）、旋转轴（58）、抓取片（59）和乳胶管（60）；第三联结件（54）位于导轨（50）右侧，且第三联结件（54）与第二联结件（49）右端通过螺钉固定连接，第三联结件（54）跟随第二联结件（49）上下移动；第一弹簧（53）位于第二联结件（49）与联结套（56）之间；第三联结件（54）下端设置有联结套（56），联结套（56）内设置有第四联结件（57），联结螺钉（52）穿过第二弹簧（55），两者共同联结第三联结件（54）和第四联结件（57）；抓取片（59）和旋转轴（58）配合使用，共有3组，每组包含2个抓取片（59）和2个旋转轴（58），成对的2个抓取片（59）分别位于第四联结件（57）两侧，旋转轴（58）穿过抓取片（59）上端小孔，旋转轴（58）固定在联结套（56）上；乳胶管（60）套在联结套（56）上，卡在抓取片（59）凹槽位置；下棋机器人还设有控制系统，包括棋盘数据采集系统、决策系统和驱动器；棋盘数据采集系统用于检测棋盘上棋子的位置变动和计算走动棋子的坐标信息，且输出端将走动棋子的坐标信息发送至决策系统输入端；决策系统用于根据棋盘数据采集系统发送的走动棋子坐标信息，计算第一、第二和第三驱动电机旋转的脉冲数，决策系统输出端将脉冲数输出至驱动器的输入端，驱动器用于根据决策系统计算出的脉冲数驱动第一、第二和第三驱动电机运动。