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1、(10)授权公告号 CN 202155028 U (45)授权公告日 2012.03.07 CN 202155028 U *CN202155028U* (21)申请号 201120238971.1 (22)申请日 2011.07.07 A63F 3/02(2006.01) A63F 9/14(2006.01) (73)专利权人 李锐 地址 518052 广东省深圳市南山区南山大道 中山苑 2 栋 706 室 (72)发明人 李锐 (54) 实用新型名称 普及型棋牌及益智游戏用机器人 (57) 摘要 本实用新型涉及一种普及型棋牌及益智游戏 用机器人， 属于机电控制及机器人领域， 包括 ： 驱 动。
2、系统、 控制系统， 还包括棋盘、 行棋用键盘、 棋 子、 手爪、 专用棋子盒、 计算机之一种或多种的组 合， 其中所述驱动系统中， 实现手爪左右移动及前 后移动的传动机构， 都采用齿形同步带传动， 并在 这两个移动方向上各配置一个光电感应器， 手爪 由圆管式电磁铁同吸盘式电磁铁连接构成。该机 器人避免了计算机电子游戏危害健康的问题， 并 通过采用专用化设计的机器人， 大幅降低现有产 品的成本， 使棋牌及益智游戏用机器人， 可以进入 普通家庭、 棋社及休闲娱乐场所， 并为各种棋牌及 益智游戏的普及、 新游戏的开发提供良好的硬件 基础。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局。
3、 (12)实用新型专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 CN 202155029 U1/1 页 2 1. 一种普及型棋牌及益智游戏用机器人， 包括 ： 驱动系统、 控制系统， 其特征在于还包 括棋盘 (1)、 行棋用键盘 (2)、 棋子 (20)、 手爪、 专用棋子盒 (3)、 计算机之一种或多种的组 合， 其中所述驱动系统中， 实现手爪左右移动及前后移动的传动机构， 都采用齿形同步带 传动， 并在这两个移动方向上各配置一个光电感应器 (13)。 2. 如权利要求 1 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 马达箱 (11) 前 后移动的定位及导向方式是， 一侧为。
4、导向轴 (10)， 另一侧为机座 (5) 的五金板插入马达箱 (11) 的勾部。 3. 如权利要求 1 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 手爪由圆管式 电磁铁 (14) 同吸盘式电磁铁 (16) 连接构成， 实现棋子的上下移动。 4. 如权利要求 1 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 可配置行棋用 键盘 (1)， 键盘上印有行棋指令文字。 5. 如权利要求 1 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 控制系统包括 ： 游戏运行软件、 马达控制、 光电感应器控制、 电磁铁控制等， 也可选配语音提示功能控制， 可 以将控制系统全部配置在机器人内部， 。
5、也可将部分控制系统以软件形式安装在计算机内， 并用数据线将机器人同计算机连接使用。 6. 如权利要求 5 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 控制系统设置 棋盘尺寸补正的软件程序， 通过实际测量新棋盘的长宽尺寸， 控制系统可进行自动补正 ； 另 外， 控制系统还设置自动定点的软件程序， 即当控制系统确定棋盘种类及尺寸后， 自动计算 棋盘的交叉点或格子的数量， 及全部交叉点或格子的理论位置。 7. 如权利要求 1 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 棋子的制造方 法采用如下方法之一 ： 棋子采用纯铁、 低碳钢或硅钢片的板材， 冲压加工而成， 形状为薄圆 片或薄方块。
6、， 文字直接冲压成形 ； 或采用将纯铁、 低碳钢或硅钢片材料镶入棋子本体的结 构， 棋子本体采用木材或塑料 ； 或采用软磁橡胶材料注塑成形。 8. 如权利要求 1 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 配置有阿拉伯 数字、 英文字母、 各种标示及图案的棋子。 9. 如权利要求 1 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 配置可选的专 用棋子盒(3)， 盒内分割成若干个格子， 每个格子下面放一个压缩弹簧(19)， 棋子(20)放在 弹簧上面。 10. 如权利要求 1 所述的普及型棋牌及益智游戏用机器人， 其特征在于， 可以卸下圆管 式电磁铁 (14) 及吸盘式电磁铁 (。
7、16)， 将画笔、 玩具零件、 拨杆零件等工具安装在滑块 (15) 上。 权 利 要 求 书 CN 202155028 U CN 202155029 U1/4 页 3 普及型棋牌及益智游戏用机器人 技术领域 0001 本实用新型属于机电控制及机器人领域， 尤其涉及一种普及型棋牌及益智游戏用 机器人。 背景技术 0002 各种计算机电子棋牌及益智游戏， 不但使用方便， 又可以开发智力， 怡情养生， 因 此深受大众喜爱。 但计算机存在辐射危害健康、 长时间看屏幕有害视力等缺点， 越来越引发 人们的担忧。 0003 一些公司及研发人员， 已尝试将机器人应用于棋牌类游戏， 这样一来， 人们就无需 近距。
8、离接近计算机及屏幕， 有效解决了计算机危害健康的问题。但客观现状是， 这种机器 人的使用一直没能得到普及， 不能进入普通家庭， 究其原因， 主要是现有的技术存在以下不 足 ： 0004 1、 现有的棋牌及益智游戏用机器人的本体， 仍采用的是通用型的工业机器人， 价 格极其昂贵， 一般在几十万人民币以上， 如专利申请号 02112261.X 公开了一种象棋大师机 器人， 选用的是 SCARA 通用机器人。 0005 2、 棋盘识别系统的作用是， 实现机器人控制系统感知棋子的位置， 判断棋子的种 类， 从而保证机器人思维下一步的棋路走法。现有的棋盘识别系统， 存在价格高、 使用不便 的不足， 如上。
9、述专利申请号 02112261.X， 该专利采用了棋盘内设置 90 个光电感应器的复杂 结构， 导致成本大幅增加 ； 又如专利申请号 03116603.2， 该专利采用了在棋盘上空 1 米处设 支架， 设置若干光源， 通过摄像机收集图像数据， 发送给计算机进行数据识别处理， 该方式 结构复杂， 使用不便。 0006 3、 棋牌及益智游戏的种类繁多， 如中国象棋、 国际象棋、 围棋、 华容道、 数学计算练 习、 英语单词练习等， 现实是缺少一种机器人的技术系统， 有效的融合各种棋牌及益智游 戏， 导致棋牌及益智游戏用机器人的通用性低， 也进一步阻碍了这种机器人的普及。 0007 综上所述， 针对。
10、现有技术的不足和缺陷， 市场急需一种产品， 即可以融合各种棋牌 及益智游戏， 又可使人们不接近计算机及屏幕， 就能达到与计算机对弈、 学习， 寓教于乐的 效果， 最主要的是价格要让普通家庭能够接受。 发明内容 0008 本实用新型提供了一种普及型棋牌及益智游戏用机器人， 它在具有电子棋牌及益 智游戏功能的基础上， 采用了专用化设计的机器人， 大幅降低现有机器人产品的成本， 同时 也提供了将各种棋牌及益智游戏有效融合的技术解决方案， 提高产品的应用范围。 0009 为达成上述目的， 本实用新型采用的技术方案是 ： 一种普及型棋牌及益智游戏 用机器人， 包括 ： 驱动系统、 控制系统， 其特征在于。
11、还包括棋盘 (1)、 行棋用键盘 (2)、 棋子 (20)、 手爪、 专用棋子盒 (3)、 计算机之一种或多种的组合， 其中所述驱动系统中， 实现手爪 左右移动及前后移动的传动机构， 都采用齿形同步带传动， 并在这两个移动方向上各配置 说 明 书 CN 202155028 U CN 202155029 U2/4 页 4 一个光电感应器 (13)， 以检测及补正移动位置。 0010 马达箱 (11) 前后移动的定位及导向方式是， 一侧为导向轴 (10)， 另一侧为机座 (5) 的五金板插入马达箱 (11) 的勾部。手爪由圆管式电磁铁 (14) 同吸盘式电磁铁 (16) 连 接构成， 实现棋子的上。
12、下移动。 圆管式电磁铁实现对吸盘式电磁铁的推拉动作， 吸盘式电磁 铁实现对棋子的磁力吸附。 0011 棋盘可选用现在市场上已有的带棋盘识别系统的棋盘， 但在需要降低成本或是相 对简单的游戏的情况下， 可配置行棋用键盘 (1)， 键盘上印有行棋指令文字， 内容包括大小 写阿拉伯数字、 英文字母、 棋子种类 ( 如 “车” “马” )、 行棋方向 ( 如 “进” “退” ) 等， 可根据 游戏种类， 选择印上述内容的一种或几种的组合。 行棋者通过键盘输入(如象棋的 “车一进 五” )， 控制自己的行棋， 同时实现机器人感知棋子的位置及种类， 也可通过键盘输入， 结合 控制系统的语音提示系统， 进行。
13、数学计算、 英语单词拼写等的练习。 0012 控制系统包括 ： 游戏运行软件、 马达控制、 光电感应器控制、 电磁铁控制等， 也可选 配语音提示功能控制， 可以将控制系统全部配置在机器人内部， 也可将部分控制系统以软 件形式安装在计算机内， 并用数据线将机器人同计算机连接使用， 从而进一步降低机器人 价格， 并实现更多的网络功能， 如可以联网进行网络游戏等。 0013 控制系统设置棋盘尺寸补正的的软件程序， 对于不同棋类或不同尺寸的棋盘， 通 过实际测量新棋盘的长宽尺寸， 并将尺寸数据输入机器人， 控制系统可进行自动补正， 从而 实现棋盘更换的简易性， 棋盘可以采用廉价的塑料棋盘、 纸棋盘、 。
14、自制棋盘、 打印棋盘等。 控 制系统也设置自动定点的软件程序， 即当控制系统确定棋盘种类及尺寸后， 自动计算棋盘 的交叉点或格子的数量， 及全部交叉点或格子的理论位置， 例如中国象棋有 90 个交叉点、 国际象棋有 64 个格子， 手爪只能停止在这些被定点的位置上， 从而提高棋子的定位精度及 定位速度。 0014 为实现电磁铁的吸附， 棋子的制造方法采用如下方法之一 ： 棋子采用纯铁、 低碳钢 或硅钢片的板材， 冲压加工而成， 形状为薄圆片或薄方块， 文字直接冲压成形 ； 或采用将纯 铁、 低碳钢或硅钢片材料镶入棋子本体的结构， 棋子本体采用木材或塑料 ； 或采用软磁橡胶 材料注塑成形。 00。
15、15 机器人配置有阿拉伯数字、 英文字母、 各种标示及图案的棋子， 通过机器人手爪的 移动， 将棋子有序的放置在游戏盘上的相应位置， 结合键盘输入及语音提示功能， 进行学习 及游戏。对于需增加放置棋子于棋盘上的这类棋， 如围棋、 五子棋等， 配置可选的专用棋子 盒(3)， 盒内分割成若干个格子， 每个格子下面放一个压缩弹簧(19)， 棋子(20)放在弹簧上 面， 弹性系数设定为棋子重量除以棋子厚度， 从而保证每取走一个棋子后， 下面的棋子会自 动升到相同位置， 实现自动化取棋子。 0016 可以卸下圆管式电磁铁 (14) 及吸盘式电磁铁 (16)， 将画笔、 玩具零件、 拨杆零件 等工具安装在。
16、滑块 (15) 上， 通过控制这些工具的 2 维平面移动， 实现例如画画、 打枪、 棋子 移动类的游戏， 进一步拓宽该机器人的应用范围。 0017 本实用新型的有益效果是 ： 0018 1、 避免了计算机电子游戏危害健康的问题 ； 0019 2、 通过采用专用化设计的机器人， 大幅降低现有产品的成本， 使棋牌及益智游戏 用机器人， 可以进入普通家庭、 棋社及休闲娱乐场所 ； 说 明 书 CN 202155028 U CN 202155029 U3/4 页 5 0020 3、 提供了将各种棋牌及益智游戏有效融合的技术解决方案， 一棋多用， 提高了产 品的应用范围， 为各种棋牌及益智游戏的普及、 。
17、新游戏的开发提供良好的硬件基础。 附图说明 0021 图 1 是本实用新型的产品外观结构示意图 ； 0022 图 2 是本实用新型的驱动系统构造示意图 ； 0023 图 3 是本实用新型的马达箱定位及导向的构造剖面图 ； 0024 图 4 是本实用新型的专用棋子盒构造示意图。 具体实施方式 0025 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 0026 在图1、 图2、 图3及图4所示， 本实用新型， 包括 ： 驱动系统、 控制系统， 还包括棋盘 (1)、 行棋用键盘 (2)、 棋子 (20)、 手爪、 专用棋子盒 (3)、 计算机之一种或多种的组合， 其中 实现手爪前后移动的构件主要有 ：。
18、 马达(8)、 同步齿形带(9)、 导向轴(10) ； 实现手爪左右移 动的构件主要有 ： 马达箱 (11)、 马达 (12)、 同步齿形带 (17)、 滑块 (15) ； 并在这两个移动方 向上各配置一个光电感应器 (13)， 棋子上下移动的传动机构由圆管式电磁铁 (14) 同吸盘 式电磁铁 (16) 连接构成， 外壳及机架包括 ： 机座 (5)、 机座上盖 (4)、 手爪底板 (7)、 手爪上 盖 (6)。 0027 1、 手爪前后移动的过程如下 ： 0028 马达 (8) 接受指令后转动， 带动同步齿形带 (9) 移动， 从而带动马达箱 (11)、 手爪 等部件前后移动。 0029 2、。
19、 手爪左右移动的过程如下 ： 0030 马达 (12) 接受指令后转动， 带动同步齿形带 (17) 移动， 从而带动滑块 (15)、 手爪 左右移动。 0031 3、 棋子上移的过程如下 ： 0032 圆管式电磁铁(14)通电， 推杆下移， 快接近棋子时， 吸盘式电磁铁(16)通电， 吸住 棋子， 然后圆管式电磁铁 (14) 断电， 推杆受弹力复位上移， 带动棋子上移。 0033 4、 棋子上落的过程如下 ： 0034 吸盘式电磁铁 (16) 断电后， 棋子失去吸力， 自重落下。 0035 5、 行棋过程及时序如下 ： 0036 a. 游戏者通过行棋用小键盘 (2)， 输入自己决定的棋路走法 。
20、； 0037 b. 控制系统接受指令后， 控制手爪前后左右移动， 使吸盘式电磁铁 (16) 移动至需 移动棋子的正上方 ； 0038 c. 上述的棋子上移的过程 ； 0039 d. 控制手爪前后左右移动， 使吸盘式电磁铁 (16) 移动至目标位置的正上方， 吸盘 式电磁铁 (16) 断电， 棋子落下 ； 0040 e. 在控制上面 b、 c、 d 动作同时， 控制系统开始思维应对的棋路走法， 上面 b、 c、 d 动作完成后， 适时开始机器人方的行棋， 过程及时序同上面 b、 c、 d 动作 ； 0041 f. 当吃子时， 先控制上面 b、 c、 d 动作， 将被吃的棋子移走， 再控制上面 b。
21、、 c、 d 动 说 明 书 CN 202155028 U CN 202155029 U4/4 页 6 作， 将行棋方的棋子移至被吃棋子的位置 ； 0042 g. 如选用了带棋盘识别系统的棋盘， 则游戏者可以直接行棋， 在游戏者行棋后， 机 器人可以自动感知游戏者的行棋内容， 并适时开始机器人方的行棋， 过程及时序同上面 b、 c、 d 动作。 说 明 书 CN 202155028 U CN 202155029 U1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 202155028 U CN 202155029 U2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 202155028 U CN 202155029 U3/3 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 202155028 U 。