روبوت الشطرنج Raspberry Pi Lynxmotion AL5D Arm: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

قم ببناء روبوت الشطرنج هذا وشاهده يهزم الجميع!

من السهل جدًا بنائه إذا كان بإمكانك اتباع الإرشادات الخاصة بكيفية بناء الذراع ، وإذا كان لديك على الأقل معرفة أولية ببرمجة الكمبيوتر و Linux.

الإنسان ، الذي يلعب الأبيض ، يقوم بحركة. تم الكشف عن هذا بواسطة نظام التعرف البصري. ثم يفكر الروبوت في أمره ثم يتحرك. وما إلى ذلك وهلم جرا …

ربما يكون الشيء الأكثر حداثة في هذا الروبوت هو رمز التعرف على الحركة. رمز الرؤية هذا قابل للاستخدام أيضًا لروبوتات الشطرنج المبنية بعدة طرق أخرى (مثل روبوت الشطرنج الخاص بي مع بناء LEGO).

نظرًا لأن حركة الإنسان يتم التعرف عليها من خلال نظام الرؤية ، فلا يلزم وجود أجهزة خاصة للوحة الشطرنج (مثل مفاتيح القصب ، أو أي شيء آخر).

الكود الخاص بي متاح للاستخدام الشخصي.

الخطوة 1: المتطلبات

تمت كتابة جميع الشفرات بلغة Python ، والتي ستعمل ، من بين أشياء أخرى ، على Raspberry Pi.

Raspberry Pi هو كمبيوتر صغير وغير مكلف (حوالي 40 دولارًا) من لوحة واحدة طورته مؤسسة Raspberry Pi Foundation. أصبح النموذج الأصلي أكثر شيوعًا مما كان متوقعًا ، حيث تم بيعه لاستخدامات مثل الروبوتات

يستخدم الروبوت الخاص بي Raspberry Pi ، وتم صنع ذراع الروبوت من مجموعة: Lynxmotion AL5D. الطقم يأتي مع لوحة تحكم مؤازرة. (الرابط الذي قدمته للتو هو موقع RobotShop في الولايات المتحدة ؛ انقر فوق أحد الأعلام في أعلى يمين صفحات الموقع الخاصة ببلدك ، على سبيل المثال المملكة المتحدة).

ستحتاج أيضًا إلى طاولة وكاميرا وإضاءة ولوحة مفاتيح وشاشة وجهاز تأشير (مثل الماوس). وبالطبع قطع الشطرنج ولوحة. أصف كل هذه الأشياء بمزيد من التفصيل في الخطوات اللاحقة.

الخطوة 2: بناء الأجهزة

كما أشرت سابقًا ، سيعمل قلب رمز الرؤية مع مجموعة متنوعة من البنيات.

يستخدم هذا الإصدار مجموعة ذراع آلية من Lynxmotion ، AL5D. يشتمل الطقم على لوحة تحكم مؤازرة SSC-32U ، والتي تستخدم للتحكم في المحركات في الذراع.

اخترت AL5D لأن الذراع يجب أن تكون قادرة على القيام بحركات دقيقة متكررة وألا تنحرف. يجب أن يكون الخطاف قادرًا على التنقل بين القطع ويجب أن يكون الذراع قادرًا على الوصول إلى الجانب البعيد من اللوحة. ما زلت بحاجة إلى إجراء بعض التعديلات على النحو المفصل أدناه.

Raspberry Pi الذي أستخدمه هو Raspberry Pi 3 Model B +. يتحدث هذا إلى لوحة SSC-32U عبر اتصال USB.

تحرير: Raspberry Pi 4 متوفر الآن ، ستحتاج إلى:

• مصدر طاقة 15 وات USB-C - نوصي باستخدام مصدر طاقة Raspberry Pi USB-C الرسمي
• بطاقة microSD محملة بـ NOOBS ، البرنامج الذي يثبت نظام التشغيل (قم بشراء بطاقة SD محملة مسبقًا مع Raspberry Pi ، أو قم بتنزيل NOOBS لتحميل بطاقة بنفسك)
• لوحة مفاتيح وماوس (انظر لاحقًا)
• كابل للتوصيل بشاشة عبر منفذ micro HDMI في Raspberry Pi 4

كنت بحاجة إلى مزيد من الوصول إلى ذراع الروبوت ، لذلك قمت بإجراء بعض التعديلات الطفيفة عليه ، باستخدام أجزاء Lynxmotion الإضافية التي يمكن شراؤها من RobotShop:

1. استبدلت الأنبوب مقاس 4.5 بوصة بقطر 6 بوصات - جزء Lynxmotion AT-04 ، رمز المنتج RB-Lyn-115.

2. حاولت استخدام مجموعة إضافية من الينابيع ، لكنني عدت إلى زوج واحد عندما قمت بتنفيذ البند 3 أدناه

3. تم تمديد الارتفاع باستخدام فاصل 1 بوصة - جزء Lynxmotion HUB-16 ، رمز المنتج RB-Lyn-336.

4. تم تمديد القابض باستخدام وسادات القابض الاحتياطية المرفقة ببعض قطع LEGO الاحتياطية التي أمتلكها والأشرطة المرنة (!) وهذا يعمل بشكل جيد للغاية ، حيث أنه يوفر المرونة عند رفع القطع.

يمكن رؤية هذه التعديلات في الصورة أعلاه على اليمين.

توجد كاميرا مثبتة فوق رقعة الشطرنج. يستخدم هذا لتحديد حركة الإنسان.

الخطوة الثالثة: البرنامج الذي يحرك الروبوت

تمت كتابة جميع الشفرات بلغة Python 2. يلزم وجود رمز حركي معكوس من أجل تحريك المحركات المختلفة بشكل صحيح بحيث يمكن تحريك قطع الشطرنج. أستخدم رمز المكتبة من Lynxmotion الذي يدعم تحريك المحركات في بعدين وأضيف إلى ذلك مع الكود الخاص بي لثلاثة أبعاد وزاوية القابض وحركة الفك القابض.

لذلك ، لدينا بعد ذلك رمز يحرك القطع ، ويأخذ القطع ، ويثبّت ، ويدعم en passant ، وما إلى ذلك.

محرك الشطرنج هو Stockfish - الذي يمكنه التغلب على أي إنسان! "ستوكفيش هو أحد أقوى محركات الشطرنج في العالم. كما أنه أقوى بكثير من أفضل أساتذة الشطرنج البشريين."

رمز قيادة محرك الشطرنج ، والتحقق من صحة الحركة ، وما إلى ذلك هو ChessBoard.py

أستخدم بعض التعليمات البرمجية من https://chess.fortherapy.co.uk للتفاعل مع ذلك. الكود الخاص بي (أعلاه) ثم يتفاعل مع ذلك!

الخطوة 4: البرنامج الذي يتعرف على حركة الإنسان

لقد وصفت هذا بالتفصيل في Instructable for my Chess Robot Lego build - لذلك لست بحاجة إلى تكراره هنا!

كانت القطع "السوداء" الخاصة بي بنية في الأصل ، لكنني قمت بطلائها باللون الأسود غير اللامع (باستخدام "طلاء السبورة") ، مما يجعل الخوارزمية تعمل بشكل أفضل في ظل ظروف إضاءة أكثر تنوعًا.

الخطوة 5: الكاميرا ، الأضواء ، لوحة المفاتيح ، الطاولة ، العرض

هذه هي نفسها الموجودة في لعبة Chess Robot Lego ، لذا لست بحاجة إلى تكراره هنا.

باستثناء أنني استخدمت هذه المرة مكبر صوت مختلف وأفضل بشكل ملحوظ ، وهو مكبر صوت Lenrui Bluetooth ، والذي أقوم بتوصيله بـ RPi بواسطة USB.

متاح من amazon.com و amazon.co.uk ومنافذ أخرى.

كما أنني أستخدم الآن كاميرا مختلفة - HP Webcam HD 2300 ، حيث لم أتمكن من جعل الكاميرا السابقة تعمل بشكل موثوق.

تعمل الخوارزميات بشكل أفضل إذا كانت رقعة الشطرنج لها لون بعيد جدًا عن لون القطع! في الروبوت الخاص بي ، تكون القطع بيضاء مصفرة وبنية ، ولوحة الشطرنج مصنوعة يدويًا في بطاقة ، وهي خضراء فاتحة مع اختلاف بسيط بين المربعين "الأسود" و "الأبيض".

تحتاج الخوارزميات إلى اتجاه معين للكاميرا إلى اللوحة. يرجى التعليق أدناه إذا كنت تواجه مشكلة. الذراع محدودة الامتداد ، لذا يجب أن يكون حجم المربع 3.5 سم.

الخطوة السادسة: الحصول على البرنامج

1. ستوكفيش

إذا قمت بتشغيل Raspbian على RPi الخاص بك ، يمكنك استخدام محرك Stockfish 7 - إنه مجاني. فقط قم بتشغيل:

sudo apt-get install stockfish

2. ChessBoard.py احصل على هذا من هنا.

3. رمز يعتمد على https://chess.fortherapy.co.uk/home/a-wooden-chess… يأتي مع الكود الخاص بي.

4. مكتبة Python 2D المعكوسة الحركية -

5. الكود الخاص بي الذي يستدعي كل الكود أعلاه والذي يجعل الروبوت يقوم بالحركات ، ورمز الرؤية الخاص بي. احصل على هذا مني عن طريق الاشتراك أولاً في قناتي على YouTube ، ثم النقر فوق الزر "المفضلة" بالقرب من الجزء العلوي من Instructable ثم نشر تعليق على Instructable ، وسأرد.