一种五子棋机器人控制方法技术

本发明专利技术公开一种五子棋机器人控制方法,属于机器人应用技术领域。该控制方法首先通过工业相机摄取对弈棋盘图像位置信息，并获取棋盘上各棋子点位坐标信息；然后人机对弈开始时，通过工业相机摄取当前棋盘棋子分布信息，在同一方向上，若有五个连续相连的白色棋子或黑色棋子，则视为白棋或黑棋胜出；若没有，则继续进行对弈，同时实时获取棋盘棋子分布信息，重复上述操作，直至一方胜出，游戏结束并重置。本发明专利技术方法中，操作机器一方利用六轴工业机器人并结合相应算法实现下棋操作，本发明专利技术方法利用工业相机智能检测，具有检测速度快、算法稳定性高、识别准确度高等技术特点。

【技术实现步骤摘要】
一种五子棋机器人控制方法
：本专利技术属于机器人应用
，具体涉及一种五子棋机器人控制方法。
技术介绍
：五子棋在我国具有较为悠久的历史，在国内城市具有很快的发展，近年来，五子棋娱乐项目也受到越来越多的关注。五子棋对弈不仅能增强思维能力，提高智力，并且富含哲理，有助于修身养性。当下国内外对五子棋对弈机器人所进行的研究较少，大多都是通过计算机来编写对弈软件程序，此种计算机对弈软件可以实现人与计算机之间的对弈，但此种计算机软件缺乏一定的趣味性，不具备五子棋对弈的真实情景，此外，现在市面上存在的一些简单的机器人对弈设备普遍具有棋子识别度差、落子位置偏差以及互动性差的问题，因而需要一种实用性强，互动性高，识别准确的五子棋对弈控制算法。
技术实现思路
：本专利技术针对现有技术存在的上述问题，提供一种五子棋机器人控制方法，该控制方法使用先进算法实现对弈的进行，人机对弈时具有棋子识别度高、落子位置偏差小、准确度高以及互动性优良等特点。本专利技术所提供的一种五子棋机器人控制方法的具体步骤如下：(1)通过工业相机2摄取第一棋盘平台1以及第二棋盘平台4的图像位置信息，获取棋盘平台四个顶点坐标信息，即A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4)，同时计算棋盘平台对应边长L1＝y2-y1；假定机器执黑子，人执白子，白子先下，所述第一棋盘平台1为黑子排列位置，所述第二棋盘平台4为人机对弈位置。(2)所述第一棋盘平台1与所述第二棋盘平台4的结构完全相同，为13×13的正方形，合计交叉点169个，所述第一棋盘平台1与所述第二棋盘平台4中每一小格边长为L2＝L1/12，假定对弈时棋子所在行为m，所在列为n，则所述第一棋盘平台1与所述第二棋盘平台4任意一点坐标为(x1+n*L2,y1+m*L2)。(3)人机对弈开始，通过所述工业相机2摄取当前所述第二棋盘平台4的图像位置信息，记为Fig.1。(4)检测Fig.1上同一连续方向有无连续五个相连白子；若有，则白子获胜，游戏结束；若无，则进行下一步。(5)人先落子，通过所述工业相机2摄取当前所述第二棋盘平台4的图像位置信息，记为Fig.2。(6)检测在Fig.2上同一连续方向有无连续五个相连黑子；若有，则黑子获胜，游戏结束；若无，则进行下一步。(7)计算所述Fig.2和Fig.1上相同位置点位的灰度值之差,记为t，t＝t1-t2。(8)设定评价值r，像素值s，将评价值r并与所述t作差，若t<r，则s＝255；反之，则s＝0,重新得到的图像记为Fig.3，为二值化图像，所述Fig.3中仅有白子。(9)记t3为所述Fig.3中某一点灰度值，并计算所述Fig.3中水平及垂直方向的灰度积分函数v和h。(10)所述积分函数v和h中对应极大值点位即为棋子坐标，并得出六轴机器人3所下黑子行列位置，记为点P，并进行下一步。(11)通过所述六轴机器人3抓取所述第一棋盘平台1上排列的黑子，并在所述六轴机器人3作用下落子于所述点P位置，返回步骤(3)并循环执行，直至游戏结束。所述步骤8中评价值r＝50。本专利技术采用六轴工业机器人实现五子棋棋子的抓取运送等操作，满足机构柔性需求的同时保证棋子抓取的准确性，同时采用分辨率高的工业级智能相机识别并监测棋盘点位及五子棋棋子位置坐标，保证整个过程的顺利且准确的进行。本专利技术具有以下技术特点：1、本专利技术利用柔性度高的六轴机器人实现对五子棋棋子的抓取、运送及放置，大大提高了五子棋棋子各个工位的准确性，满足了其柔性需求；、2、本专利技术使用机器视觉系统集成于工业机器人，通过视觉系统识别棋盘点位，实时捕捉对弈时五子棋的落子位置，通过内部算法识别校核，并做出准确判断，保证整个对弈过程的准确执行，具有前瞻性，先导性，使用先进算法，对弈趣味性强。附图说明：图1是本专利技术中整体设备的结构示意图；图2是本专利技术中棋盘结构示意图；图3是本专利技术的控制原理流程图。图中：1：第一棋盘平台；2：工业相机；3：六轴机器人；4：第二棋盘平台。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术提供一种五子棋机器人控制方法，实现该方法中的装置包括六轴机器人3、工业相机2、第一棋盘平台1及第二棋盘平台4。如图2所示，棋盘为13×13的正方形棋盘；如图3所示，本专利技术一种五子棋机器人控制方法的具体步骤如下：步骤1、通过工业相机2摄取所述第一棋盘平台1以及第二棋盘平台4的图像位置信息，获取棋盘平台四个顶点坐标信息，即A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4)，同时计算棋盘平台对应边长L1＝y2-y1；假定机器执黑子，人执白子，白子先下；所述第一棋盘平台1为黑子排列位置；所述第二棋盘平台4为人机对弈位置。步骤2、所述第一棋盘平台1与第二棋盘平台4结构完全相同，为13×13的正方形，合计交叉点169个，棋盘平台中每一小格边长为L2＝L1/12,假定对弈时棋子所在行为m，所在列为n，则棋盘平台任意一点坐标为(x1+n*L2,y1+m*L2)。步骤3、人机对弈开始，通过工业相机2摄取当前所述第二棋盘平台4的图像位置信息，记为Fig.1。步骤4、检测Fig.1上同一连续方向有无连续五个相连白子；若有，则白子获胜，游戏结束；若无，则进行下一步。步骤5、人先落子，通过所述工业相机2摄取当前所述第二棋盘平台4的图像位置信息，记为Fig.2。步骤6、检测在Fig.2上同一连续方向有无连续五个相连黑子；若有，则黑子获胜，游戏结束；若无，则进行下一步。步骤7、计算所述Fig.2和Fig.1上相同位置点位的灰度值之差,记为t，t＝t1-t2。步骤8、设定评价值r，像素值s，将评价值r并与所述t作差，若t<r，则s＝255；反之，则s＝0,重新得到的图像记为Fig.3，为二值化图像，所述Fig.3中仅有白子。步骤9、记t3为所述Fig.3中某一点灰度值，并计算所述Fig.3中水平及垂直方向的灰度积分函数v和h。步骤10、所述积分函数v和h中对应极大值点位即为棋子坐标，并得出机器人所下黑子行列位置，记为点P，并进行下一步。步骤11、通过所述六轴机器人3抓取所述第一棋盘平台1上排列的黑子，并在所述六轴机器人3作用下落子于所述点P位置，返回步骤3并循环执行，直至游戏结束；所述步骤8中所述评价值r＝50。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五子棋机器人控制方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)通过工业相机(2)摄取第一棋盘平台(1)以及第二棋盘平台(4)的图像位置信息，获取棋盘平台四个顶点坐标信息，即A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4)，同时计算棋盘平台对应边长L1＝y2‑y1；假定机器执黑子，人执白子，白子先下，所述第一棋盘平台(1)为黑子排列位置，所述第二棋盘平台(4)为人机对弈位置；(2)所述第一棋盘平台(1)与所述第二棋盘平台(4)的结构完全相同，为13×13的正方形，合计交叉点169个，所述第一棋盘平台(1)与所述第二棋盘平台(4)中每一小格边长为L2＝L1/12，假定对弈时棋子所在行为m，所在列为n，则所述第一棋盘平台(1)与所述第二棋盘平台(4)任意一点坐标为(x1+n*L2,y1+m*L2)；(3)人机对弈开始，通过所述工业相机(2)摄取当前所述第二棋盘平台(4)的图像位置信息，记为Fig.1；(4)检测Fig.1上同一连续方向有无连续五个相连白子；若有，则白子获胜，游戏结束；若无，则进行下一步；(5)人先落子，通过所述工业相机(2)摄取当前所述第二棋盘平台(4)的图像位置信息，记为Fig.2；(6)检测在Fig.2上同一连续方向有无连续五个相连黑子；若有，则黑子获胜，游戏结束；若无，则进行下一步；(7)计算所述Fig.2和Fig.1上相同位置点位的灰度值之差,记为t，t＝t1‑t2；(8)设定评价值r，像素值s，将评价值r并与所述t作差，若t<r，则s＝255；反之，则s＝0,重新得到的图像记为Fig.3，为二值化图像，所述Fig.3中仅有白子；(9)记t3为所述Fig.3中某一点灰度值，并计算所述Fig.3中水平及垂直方向的灰度积分函数v和h；(10)所述积分函数v和h中对应极大值点位即为棋子坐标，并得出六轴机器人(3)所下黑子行列位置，记为点P，并进行下一步；(11)通过所述六轴机器人(3)抓取所述第一棋盘平台(1)上排列的黑子，并在所述六轴机器人(3)作用下落子于所述点P位置，返回步骤(3)并循环执行，直至游戏结束。...

【技术特征摘要】
1.一种五子棋机器人控制方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)通过工业相机(2)摄取第一棋盘平台(1)以及第二棋盘平台(4)的图像位置信息，获取棋盘平台四个顶点坐标信息，即A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4)，同时计算棋盘平台对应边长L1＝y2-y1；假定机器执黑子，人执白子，白子先下，所述第一棋盘平台(1)为黑子排列位置，所述第二棋盘平台(4)为人机对弈位置；(2)所述第一棋盘平台(1)与所述第二棋盘平台(4)的结构完全相同，为13×13的正方形，合计交叉点169个，所述第一棋盘平台(1)与所述第二棋盘平台(4)中每一小格边长为L2＝L1/12，假定对弈时棋子所在行为m，所在列为n，则所述第一棋盘平台(1)与所述第二棋盘平台(4)任意一点坐标为(x1+n*L2,y1+m*L2)；(3)人机对弈开始，通过所述工业相机(2)摄取当前所述第二棋盘平台(4)的图像位置信息，记为Fig.1；(4)检测Fig.1上同一连续方向有无连续五个相连白子；若有，则白子获胜，游戏结束；若无，则进行下一步；(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良安，茆诚，叶增林，童震，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34