树莓派爆改国际象棋,棋子活了自己动。
现在,和AI一起玩实体游戏,已经不再需要“人肉臂”了!
即使是机械臂也不需要,在这个特殊的棋盘上,树莓派可以直接控制国际象棋棋子的移动。
假如棋盘下的滑轨没有露出鸡爪马脚,那就像棋子“活”起来。

该设备名为Pi Chess Board(以下简称P板),由一位名叫Tamerlan的机电一体化工程师制作。
可由电脑控制,让玩家挑战不同的难度,也可由实际用户远程操纵,隔空上演一场国际象棋对决。
PP板一上线,就迅速冲上Hacker News热榜,许多网民开始猜测技术细节。

国际象棋将自行移动
这个游戏是作者展示的,P板是白方,真人是黑方。

(关于国际象棋的规则,请参考ChatGPT的简要介绍)

一开始双方各有一兵两人前进,白方的马也迈出了一步(国际象棋中的马也走“日”字,但与中国象棋中的“绊腿”规则并不相似)。

之后黑方做了同样的跳马动作,然后P板又动了一次之前移动过的马,吃掉了黑方的士兵。

接下来的几轮拼杀就不一一解释了,大家可以直接看完整的视频:
但是总而言之,双方来来去去,P板可以按照正确的规则移动棋子,并根据真人玩家的动作做出反应。
但是Hacker News也有网友指出P板还存在一些不足。

比如因为棋子只能在棋盘上滚动,不能“起床”,其他棋子在遇到障碍时会被推开,这本身不是问题,但是被推开的棋子无法自动恢复。

另外,如果有棋子被真人方吃掉,被吃掉的棋子也不会自动离开棋盘,需要手动拿走。

虽然还存在一些不足,但总的来说,P板还是一种有趣的尝试。
那Tamerlan是怎样制作P板的呢?
树莓派控制电动机,磁吸推动棋子
首先要注意的是,P板中的棋盘和棋子也属于系统的一部分,并非随意用于一套棋子就可以玩。
P板上的棋子配有磁铁,板下隐藏着导轨和步进电机,整个系统由树莓派控制,然后由树莓派控制,使用电动机使棋子以磁吸的方式移动。。
滑轨分为XY两个方向,配有两个电动机,并被作者划分为8个国际象棋棋盘。×8的网格。
这一双滑轨设计是在生产过程中确定的,目的是使步进电机能够在给定的网格周围轻松移动,使棋盘更加稳定。

另外一方面,虽然作者决定用磁吸来推动棋子移动,但是最初的棋子是用电磁铁代替普通磁铁。
但是在实验中,作者发现,电磁铁存在许多问题,如发热、磁极转换无法快速实现、校正结果不理想等。

经过深思熟虑,作者用普通磁铁替换了电磁铁,不但解决了位置难以校正的问题,而且减少了电力消耗。
为了防止步进电机在每次移动时重新回到原来的位置,作者增加了一个优化算法,将棋盘每侧的长度规定为2200步进电机步,电机运动后的位置将更新到整体位置变量。

最后,作者还设计了一种特殊的算法,用于马的行进、王车易位等非直线运动。

然而,虽然作者介绍了P板的核心原理,但是系统究竟如何识别不同的棋子,仍然是个谜。
棋子识别方法引起猜测
网民们对系统识别棋子的方法提出了许多猜测。
有些网民表示,如果自己设计一个智能棋盘,可能会考虑以下几种方案:

首先是RFID(射频识别),即在棋子上贴上电子标签,有些无人超市用这种技术来识别商品。
类似地,也有可能贴上另外一个标记,而不是电子标签。
此外,还可以使用霍尔效应(当固体导体放置在磁场中,并且有电流通过时,导体内会产生霍尔电压)设计传感器。
这样的方法不知道具体哪一个棋子是哪一个棋子,但是假设一个正常的起始位置,然后通过棋子的位置变化来判断哪一个是移动的。
也有网友表示可以借助加速传感器和超声波来实现。

总而言之,在作者揭晓真正的答案之前,这些说法估计都有一定的道理,可以期待作者是否有回复。
所以,你认为这里最有可能使用哪种技术呢?
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