Robotyczna szachownica

English version

Robotyczna szachownica

Robotyczna Szachownica na zawodach RobotChallenge 2017 w Pekinie

Projekt składa się ze zautomatyzowanej i sterowanej głosowo konstrukcji umożliwiającej bezdotykowe rozgrywanie partii szachowej zarówno z żywym przeciwnikiem, jak i sztuczną inteligencją, a także odtwarzanie zapisanych lub rozgrywanych korespondencyjnie rozgrywek.

Budowa mechanicznaRobotyczna szachownica
Konstrukcja składa się z dwuosiowego manipulatora kartezjańskiego oraz efektora w postaci serwomechanizmu pozwalającego regulować położenie magnesu. Posuw w obu osiach zapewniają silniki krokowe, cechujące się powtarzalnością ruchu w takich zastosowaniach. Zaawansowane sterowniki silników pozwalają na wykrywanie zatrzymania silnika, dzięki czemu do bazowania manipulatora nie są potrzebne wyłączniki krańcowe.
W figurach szachowych zostały umieszczone metalowe elementy. Dzięki temu przemieszczanie magnesu pod nimi pozwala na „magiczne” przesuwanie figur po szachownicy.
Całość została zamknięta w drewnianej obudowie, aby nadać konstrukcji klasycznego kształtu.

Elektronika
Sterowaniem manipulatorem oraz komunikacją zajmuje się główna płytka sterująca oparta na mikrokontrolerze STM32F103RET6. Płytka została wyposażona w interfejs USB oraz dwa moduły Bluetooth, pozwalające na komunikację z wieloma urządzeniami jednocześnie. Procesor przelicza odebrane ruchy na posuwy w osiach, a następnie steruje odpowiednio sterownikami silników, zapewniając płynny ruch. Zastosowanie sterowników TMC2130 pozwoliło zmniejszyć głośność całej konstrukcji oraz zapewnić większą odporność na gubienie kroków.

Interfejs użytkownika
Szachownicę można kontrolować na dwa sposoby. Za pomocą interfejsu graficznego oraz głosowo.
Interfejs graficzny pozwala na podgląd planszy szachowej oraz najważniejszych informacji o grze i stanie urządzenia. Umożliwia wykonywanie ruchów w najprostszy sposób, za pomocą myszki lub ekranu dotykowego.
Aktualnie jest rozwijany interfejs głosowy. Rozpoznawanie mowy jest oparte o silnik CMUSphinx pozwalający na pracę bez dostępu do internetu. Równolegle prowadzone są prace z użyciem Google Speech, który powinien dawać lepsze efekty, natomiast wymaga dostępu do sieci.

Inne zastosowaniaRobotyczna szachownica
Projekt może zostać zaadaptowany pod inne gry planszowe, takie jak warcaby, chińczyk czy młynek. Platforma została wykorzystana do stworzenia gry „Labirynt” polegającej na przeprowadzeniu figurki po wyznaczonej trasie posługując się dwoma panelami sterującymi (dla osi X i dla osi Y). Gra była atrakcją na wydarzeniach promocyjnych Politechniki Wrocławskiej, takich jak „Dziewczyny na Politechniki!”.

Dalszy rozwój
Projekt jest ciągle rozwijany. Staramy się udoskonalać konstrukcję, aby zapewnić jak najdokładniejsze odstawianie figur oraz pełną automatyzację gry.
Dodatkowo trwają prace nad projektem bezprzewodowej kostki do gry, pozwalającej na całkowite zautomatyzowanie gry w chińczyka lub podobnych planszówek opartych na rzucie kostką. W planach jest również wykonanie figur szachowych, nawiązujących swoją formą do działalności KoNaRu.

Osiągnięcia
Twórcy Robotycznej Szachownicy wystąpili ze swoim projektem na zawodach RobotChallenge2017 w Pekinie zajmując 1-sze miejsce w kategorii Freestyle. Szachy cieszyły się bardzo dużym zainteresowaniem wśród publiczności i współzawodników.

Robotyczna Szachownica