Autonomous chess system development (Bachelor thesis)
Ζαφειρίου, Δημήτριος/ Καναβούρας, Αντώνιος
The goal of this project was the study, designing and manufacturing one autonomous chess system. The system has the ability to recognize, record and study the movements of the opposing player. Subsequently processes the data gathered to choose the best possible move. The possibility of manual control of system operation are also provided.
The system was built around the Arduino Mega 2560 Rev3 control board which uses the AVR AT Mega2560 microcontroller (Atmel, USA). In addition, four stepper drivers A4988 were used in conjunction with the microcontroller as well as four stepping motors (for X, Y, Z) with a micro-servomotor (9g) for gripper operation. Finally a web camera to identify the opponent's movements through the computer
The correct operation of the system is based on the satisfactory operation of some subsystems:
1) The camera which is responsible for the registration and identification of an opposing player movements.
2) The software that we developed into correct analysis of the camera image and the correct choice of the next motion to be carried.
3) The control board and drivers of stepper motors which are responsible for the correct drive engines.
4) Finally, the correct construction of the mechanical parts of the system in order to have smooth operation and movement of the motor.
The system was subjected to series of experiments and mechanical conversion in order to identify and improve its capabilities. In addition there have been many changes in the speed of the engine in order to have the best best stability during system movement.
| Institution and School/Department of submitter: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών/ Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού |
| Subject classification: | Σκάκι Chess Μικροελεγκτές Microcontrollers Arduino (Προγραμματιζόμενος ελεγκτής) Arduino (Programmable controller) |
| Keywords: | αυτόνομο σκάκι;παίχτης;χειροκίνητος ελέγχος;μικροελεγκτής;standalone chess;player;manual control;microcontroller |
| Description: | Πτυχιακή εργασία--Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών--Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού,2018--9672 |
| URI: | http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/12226 |
| Item type: | bachelorThesis |
| General Description / Additional Comments: | Πτυχιακή |
| Subject classification: | Σκάκι Chess Μικροελεγκτές Microcontrollers Arduino (Προγραμματιζόμενος ελεγκτής) Arduino (Programmable controller) |
| Item language: | el |
| Item access scheme: | account |
| Institution and School/Department of submitter: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών/ Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού |
| Publication date: | 2018-05-05 |
| Bibliographic citation: | <<Ζαφειρίου Δημήτριος, Καναβούρας Αντώνιος>>, <<Ανάπτυξη αυτόνομου συστήματος σκάκι>>, <<Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών/ Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού>>, <<Τ.Ε.Ι Θεσσαλονίκης>>, <<2018>> |
| Abstract: | The goal of this project was the study, designing and manufacturing one autonomous chess system. The system has the ability to recognize, record and study the movements of the opposing player. Subsequently processes the data gathered to choose the best possible move. The possibility of manual control of system operation are also provided.
The system was built around the Arduino Mega 2560 Rev3 control board which uses the AVR AT Mega2560 microcontroller (Atmel, USA). In addition, four stepper drivers A4988 were used in conjunction with the microcontroller as well as four stepping motors (for X, Y, Z) with a micro-servomotor (9g) for gripper operation. Finally a web camera to identify the opponent's movements through the computer
The correct operation of the system is based on the satisfactory operation of some subsystems:
1) The camera which is responsible for the registration and identification of an opposing player movements.
2) The software that we developed into correct analysis of the camera image and the correct choice of the next motion to be carried.
3) The control board and drivers of stepper motors which are responsible for the correct drive engines.
4) Finally, the correct construction of the mechanical parts of the system in order to have smooth operation and movement of the motor.
The system was subjected to series of experiments and mechanical conversion in order to identify and improve its capabilities. In addition there have been many changes in the speed of the engine in order to have the best best stability during system movement. Ο στόχος της παρούσης εργασίας είναι η μελέτη, σχεδίαση και κατασκευή ενός συστήματος αυτόνομου σκάκι. Το σύστημα έχει τη δυνατότητα να αναγνωρίζει, να καταγράφει και να μελετάει τις κινήσεις του αντίπαλου παίχτη. Στη συνέχεια επεξεργάζεται τα δεδομένα που συνέλεξε για να επιλέξει τη βέλτιστη δυνατή κίνηση. Επίσης έχει προβλεφθεί η δυνατότητα χειροκίνητου ελέγχου της λειτουργίας του συστήματος. Το σύστημα δομήθηκε γύρω από την πλακέτα ελέγχου Arduino Mega 2560 Rev3 η οποία χρησιμοποιεί τον μικροελεγκτή AVR AT Mega2560 (Atmel,USA).Επιπλέον χρησιμοποιήθηκαν σε συνδυασμό με τον μικροελεγκτή τέσσερις οδηγοί βηματικών κινητήρων Α4988 καθώς και τέσσερις βηματικοί κινητήρες(για τους άξονες Χ,Υ,Ζ) μαζί με έναν micro σερβοκινητήρα(9g) για την λειτουργία της αρπάγης. Τέλος μια web camera για την αναγνώριση των κινήσεων του αντίπαλου παίχτη μέσω του υπολογιστή Η σωστή λειτουργία του συστήματος βασίζεται στην ικανοποιητική λειτουργία κάποιων υποσυστημάτων: 1)Στην κάμερα η οποία είναι υπεύθυνη για την καταγραφή και αναγνώριση των κινήσεων του αντίπαλου παίχτη. 2)Στο λογισμικό που έχουμε αναπτύξει ώστε να γίνεται σωστή ανάλυση της εικόνας της κάμερας αλλά και σωστή επιλογή της επόμενης κίνησης που πρέπει να πραγματοποιηθεί. 3)Στην πλακέτα ελέγχου και στους οδηγούς των βηματικών κινητήρων οι οποίοι είναι υπεύθυνη για την σωστή μετάδοση κίνησης στους κινητήρες. 4)Τέλος στη σωστή κατασκευή των μηχανολογικών μερών του συστήματος ώστε να έχουμε ομαλή λειτουργία και κίνηση των κινητήρων. Το σύστημα υποβλήθηκε σε σειρά πειραματισμών και μηχανολογικών μετατροπών με σκοπό την εξακρίβωση και την βελτίωση των δυνατοτήτων του. Επιπλέον έγιναν πολλές μετατροπές στην ταχύτητα των κινητήρων ώστε να έχουμε την καλύτερη δυνατή σταθερότητα κατά την κίνηση του συστήματος. |
| Table of contents: | Περιεχόμενα Abstract 2 Περίληψη 3 Ευχαριστίες 4 Επεξήγηση ακρωνύμων 8 1. Εισαγωγή 9 1.1 Arduino και αυτόνομα συστήματα 10 1.2 Βηματικοί κινητήρες και σερβοκινητήρες 11 1.2.1 Σερβοκινητήρες 14 1.3 Λογισμικό 16 2 Σχεδιαστικές Προδιαγραφές 18 2.1 Προδιαγραφές και στόχοι που είχαν τεθεί 18 2.1.1 Κατασκευή του συστήματος 18 2.1.2 Επιφάνεια σκακιέρας 19 2.1.3 Τρόπος κίνησης του συστήματος 19 2.1.4 Το οπτικό σύστημα της κατασκευής 20 2.1.5 Λογισμικό 20 2.1.6 Κόστος κατασκευής 20 2.2 Βήματα ανάπτυξης του συστήματος 21 3 Περιγραφή υλικού 23 3.1 Επιμέρους περιγραφή ηλεκτρομηχανικών εξαρτημάτων 23 3.1.1 Πλακέτα μικροελεγκτή 23 3.1.2 Οδηγοί Βηματικών Κινητήρων 27 3.1.3 Βηματικοί Κινητήρες 31 3.1.4 Σερβοκινητήρες 37 3.1.5 Κάμερα συστήματος 42 3.2 Επιμέρους περιγραφή συστημάτων 43 3.2.1 Κατασκευαστικό κομμάτι του συστήματος 44 3.2.2 Ανάλυση ηλεκτρονικού συστήματος 56 4. Περιγραφή λογισμικού 65 5.Πειράματα ελέγχου λειτουργίας 70 5.1 Μελέτη κατασκευής συστήματος 70 5.2 Μελέτη ηλεκτρονικών συστημάτων 73 5.3 Μελέτη μικρού σερβοκινητήρα 84 5.4 Μελέτη οπτικού ελέγχου συστήματος 87 5.5 Μελέτη λογισμικού συστήματος 90 5.6 Ολοκληρωμένη αξιολόγηση συστημάτων και Συμπεράσματα-επίτευξη στόχων σχεδιαστικών προδιαγραφών 92 6 Προτεινόμενες Βελτιώσεις 93 Παραρτήματα 93 Φύλλα δεδομένων μηχανικών και ηλεκτρονικών στοιχείων 97 Γλωσσάρι Σφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Ευρετήρια 108 Ευρετήριο εικόνων 108 Ευρετήριο πινάκων 111 Ευρετήριο διαγραμμάτων 112 Βιβλιογραφία 113 |
| Advisor name: | Τσαγκάρης, Απόστολος |
| Examining committee: | Τσαγκάρης, Απόστολος |
| Publishing department/division: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών/ Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού |
| Publishing institution: | teithe |
| Number of pages: | 114 |
| Appears in Collections: | Πτυχιακές Εργασίες |
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Please use this identifier to cite or link to this item:
This item is a favorite for 0 people.
http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/12226
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
