(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210854813.1 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 山东大学 地址 266237 山东省青岛市 即墨滨海路72 号 (72)发明人 张元帅　张佃磊　宣东　陈竹敏　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 闫圣娟 (51)Int.Cl. B25J 11/00(2006.01) B25J 5/02(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 15/06(2006.01) B25J 19/02(2006.01)A63F 3/00(2006.01) H04M 1/72403(2021.01) H04M 1/7243(2021.01) (54)发明名称 一种下棋机 器人及工作方法 (57)摘要 本发明涉及一种下棋机器人及工作方法， 包 括上表面设有棋盘的底座， 底座一侧连接支架， 支架用于固定移动设备； 位于底座内部的控制 板， 用于接收移动设备根据棋盘图像信息处理后 的对弈结果， 控制桁架式机械臂带动棋子运动； 与底座活动连接的桁架式机械臂， 通过内部的吸 盘单元从棋子分离器中抓取棋子， 并将棋子运送 至棋盘上的设定位置实现对弈。 利用手机等移动 设备自带的摄像头获取棋局信息， 利用移动设备 自身的算力根据棋局信息得出对 弈结果， 而机器 人本体只需要接收移动设备发送的对弈结果控 制桁架式机械臂和吸盘单元运动抓取棋子即可， 节省了机器人本体的算力进 而降低成本 。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115056243 A 2022.09.16 CN 115056243 A 1.一种下棋机器人， 其特 征在于： 包括： 底座， 上表面设有棋盘， 一侧连接支 架， 支架用于固定移动设备； 控制板， 位于底座内部， 用于接收移动设备根据棋盘图像信 息处理后的对弈结果， 控制 桁架式机 械臂带动棋子运动； 桁架式机械臂， 与底座活动连接， 通过内部的吸盘单元从棋子分离器 中抓取棋子， 并将 棋子运送至棋盘上的设定位置实现对弈。 2.如权利要求1所述的一种下棋机器人， 其特征在于： 所述底座上表面连接棋盘， 一侧 设有对弈按 钮、 吃子盒和棋子分离器。 3.如权利要求1所述的一种下棋机器人， 其特征在于： 所述桁架式机械臂包括穿过底座 内部的底梁和 位于底座上表面的顶梁， 底梁两端通过立柱连接顶梁， 底梁连接第一驱动单 元， 顶梁内部连接第二驱动单 元和吸盘单 元。 4.如权利要求3所述的一种下棋机器人， 其特征在于： 所述第 一驱动单元包括并列布置 在底座内部的至少两组第一导轨， 桁架式机械臂的底梁下底面通过第一滑块与第一导轨滑 动连接， 两组第一导轨之 间设有第一同步带， 第一同步带两端连接第一同步轮， 其中一组第 一同步轮连接第一电机， 第一同步带通过 连接件与桁架式机 械臂的底梁连接 。 5.如权利要求3所述的一种下棋机器人， 其特征在于： 所述第 二驱动单元包括位于桁架 式机械臂顶梁内部且与其平行布置的第二同步带， 第二同步带两端连接第二同步轮， 其中 一组第二同步轮连接第二电机， 第二电机连接在顶梁内部， 第二同步带 连接吸盘单 元。 6.如权利要求3所述的一种下棋机器人， 其特征在于： 所述吸盘单元包括连接在第 二同 步带上的连接板， 连接板上具有沿垂直方向布置的第二导轨， 第二导轨与第二滑块滑动连 接， 第二滑块分别连接第三同步带和连杆， 连杆末端设有吸盘， 第三同步带两端连接第三同 步轮， 其中一组第三同步轮连接第三电机 。 7.如权利要求4所述的一种下棋机器人， 其特征在于： 所述第一导轨沿水平面X轴方向 布置在下底座的内表面， 第一电机带动桁架式机 械臂沿水平面X轴方向运动。 8.如权利要求5所述的一种下棋机器人， 其特征在于： 所述桁架式机械臂的顶梁和第 二 同步带均沿水平面Y轴 方向布置在底座的上表面， 第二电机带动第二同步轮张紧第二同步 带， 进而带动吸盘单 元沿水平面Y轴方向运动。 9.如权利要求2所述的一种下棋机器人， 其特征在于： 所述棋子分离器包括活动连接在 底座上表面的分盘， 和设置在分盘上表面的储棋桶， 棋子在储棋桶内堆叠排放， 分盘的圆周 方向上设有直径不大于棋子的孔洞或凹槽， 分盘下底面连接舵机， 舵机带动分盘转动。 10.基于权利要求1 ‑9任一项所述机器人的工作方法， 包括以下步骤： 移动设备获取棋盘的图像信 息， 经二值化处理后利用训练完毕的识别模型获取棋盘信 息； 利用获取的当前棋盘信 息与前一步的棋盘信 息， 与预设的规则库对比判断当前棋盘信 息所走棋路是否符合规则， 若否则发出提醒并恢复至棋盘的前一步状态或重新开始； 若是 则保存棋盘信息并与移动设备中的用户信息关联 形成历史记录； 若当前棋盘信息所走棋路符合规则， 根据当前棋盘信息得到下一步棋路信息， 并传递 给控制板； 控制板根据下一步棋路信 息控制桁架式机械臂移动至棋子分离器处， 控制吸盘单元动权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115056243 A 2作吸附一粒棋子， 通过桁架式机械臂沿水平面运动 将棋子带动至棋路信息中棋子所在的位 置后， 吸盘单 元动作完成落子， 并发出提醒； 识别模型的训练过程中， 通过对图像进行缩小与放大， 给定大小的裁剪， 随机大小的裁 剪以及概率为设定值的随机水平翻转， 得到的增强后图像数据， 以增强后的图像数据作为 训练数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115056243 A 3