現在,跟 AI 玩實體遊戲,已經不用 " 人肉臂 " 代勞了!
甚至連機械臂也不需要,在這塊特殊的棋盤上,樹莓派直接就能控制國際象棋棋子的移動。
如果不是棋盤下的導軌露出雞腳馬腳,簡直就像是棋子 " 活 " 起來了。
這個設備名叫 Pi Chess Board(簡稱 P 闆),由一名叫 Tamerlan 的機電一體化工程師設計制作。
它既可以由計算機控制,讓玩家挑戰不同難度,也可以由真實用戶遠程操縱,隔空上演一場國際象棋大戰。
P 闆一上線,就迅速沖上了 Hacker News 熱榜,網友們紛紛開始猜測起了技術細節。
國際象棋會自己動了
在作者展示的這場遊戲中,P 闆爲白方,真人爲黑方。
(關于國際象棋的規則,可以參考一下 ChatGPT 的簡單介紹)
開局時,雙方各有一兵前進了兩個,白方的馬也走出了一步(國際象棋中馬也走 " 日 " 字,但沒有類似于中國象棋中 " 絆馬腿 " 的規則)。
之後黑方做出了同樣的跳馬動作,然後 P 闆将先前移動過的馬又動了一次,吃掉了黑方的兵。
之後的幾輪厮殺就不一一解說了,大家可以直接看下完整視頻:
但總之,雙方有來有往,P 闆能夠按照正确的規則移動棋子,并根據真人玩家的動作做出響應。
不過 Hacker News 也有網友指出了 P 闆還存在一些不足。
比如由于棋子隻能在棋盤上滑動而不能 " 起身 ",所以當遇到障礙時會把其他棋子推開,這本身不是問題,但是被推開的棋子不能自動複原。
另外,如果有棋子被真人方吃掉,被吃掉的棋子也不會自動離開棋盤,需要手動拿走。
雖然還存在一些不足,但總的來說,P 闆還算是一個有趣的嘗試。
那麽,Tamerlan 是怎樣設計出 P 闆來的呢?
樹莓派控制電機,磁吸帶動棋子
首先需要說明的是,P 闆中棋盤和棋子也屬于系統的一部分,并非随便拿來一套棋都能玩。
P 闆上的棋子當中裝有磁鐵,闆子的底下則暗藏了滑軌和步進電機,整個系統由樹莓派控制,然後用電機以磁吸的方式讓棋子運動。
導軌分爲 XY 兩個方向,裝有兩個電機,并被作者劃分出了國際象棋棋盤中 8 × 8 的網格。
這種雙導軌設計是在制作過程當中确定的,目的是使步進電機能夠輕松地圍繞給定的網格移動,讓棋盤更加穩定。
另一方面,雖然作者确定了要用磁吸的方式帶動棋子移動,但一開始給棋子裝的是電磁鐵而不是一般磁鐵。
但在實驗中作者發現,電磁鐵存在發熱、磁極轉換不能快速實現、校準結果不理想等諸多問題。
考慮再三之後,作者用普通的磁鐵替換掉了電磁鐵,不僅解決了位置難以校準的問題,也降低了電力消耗。
爲了不讓步進電機每次執行移動時都需要重新歸位,作者添加了一種優化算法,将棋盤每邊的長度規定爲 2200 步進電機步,電機運動後的位置會在全局位置變量中更新。
最後,對于馬的行進、王車易位等非直線運動,作者還設計了專門的算法。
不過,作者雖然講解了 P 闆的核心原理,但系統究竟如何識别不同的棋子,仍然還是個謎。
棋子識别方式引發猜測
關于系統識别棋子的方法,網友們給出了很多種猜測。
有網友表示,如果換做自己來設計一款智能棋盤,可能會考慮這樣幾種方案:
首先是RFID(射頻識别),也就是給棋子貼上電子标簽,一些無人超市識别商品用的也是這種技術。
類似地,也有可能貼的不是電子标簽,而是另外的标記。
另外還可以利用霍爾效應(當固體導體放置在一個磁場内,且有電流通過時,導體内會産生霍爾電壓)設計傳感器。
這種方式不知道具體哪個棋子是哪個棋子,但假設了正常的起始位置,然後通過棋子的位置變化判斷哪個發生了移動。
還有網友說可以利用加速度傳感器和超聲波來實現。
總之,在作者揭曉真正的答案之前,這些說法可能都有一定的道理,可以期待一下作者有沒有回複。
那麽,你認爲在這裏最有可能運用了哪項技術呢?
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