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一、项目介绍
产品中文名：超沉浸式智能移动下棋机器人
产品英文名：Hackathon-TTT
产品概念：本项目研发的下棋机器人，是一款能自主移动、具备语音交互并能和玩家在真实的棋盘上进行“人机博弈”的移动下棋平台，能够带给对弈者如同真人对弈的完美沉浸式体验——棋开得胜团队。
该智能下棋机器人具备3个显著优点：

1. 真实棋盘棋子对弈：通过使用真实棋子、棋盘和机械臂，给对弈者带来超沉浸式体验
2. 语音交互：能够进行智能语音交互，增强对弈乐趣。
3. 自主移动：能够自主移动到预约下棋人地点开展对弈。

相对于传统的固定式下棋平台，使用场景更加广泛，智能化水平更高，体验感更强。该平台融合了传统棋艺和现代科技，集益教、娱乐、陪伴为一体，是您提升棋艺、陪伴老人、培养孩子的首选。
用户群体：喜欢下棋的朋友，喜欢人工智能应用的朋友。
应用场景：公司、园区、 公园、家庭、酒店等。

二、整体方案设计

1. 整体架构

整个智能下棋平台的系统架构如下图所示，我们的全部模块都装在在一个移动小车平台上，并对其进行了大幅的改造，整体系统架构图如下所示。其可分为上层应用、主控和底层支撑3部分，底层支撑部分包括7.4V锂电池、小车平台以及下棋平台；主控部分为RDK X3，所有的上层应用均运行于其上；上层应用部分分为四大块，分别是语音交互模块、棋盘感知模块、机械臂控制模块以及自主导航模块。

基于上述架构，整个系统的运(yùn)行(xíng)流(liú)程(chéng)图(tú)如(rú)下(xià)所(suǒ)示(shì)：

1. 硬(yìng)件(jiàn)架(jià)构(gòu)设(shè)计(jì)

基(jī)于(yú)上(shàng)述(shù)整(zhěng)体(tǐ)架(jià)构(gòu)设(shè)计(jì)，本(běn)项(xiàng)目(mù)设(shè)计(jì)的(de)硬(yìng)件(jiàn)架(jià)构(gòu)如(rú)下(xià)图(tú)所(suǒ)示(shì)：
暂(zàn)时(shí)无(wú)法(fǎ)在(zài)飞(fēi)书(shū)文档(dàng)外(wài)展(zhǎn)示(shì)此(cǐ)内(nèi)容(róng)
硬(yìng)件(jiàn)方(fāng)面(miàn)包(bāo)含(hán)如(rú)下(xià)几(jǐ)个(gè)部(bù)分(fēn)：

1. 主控设备：RDK X3负责各类软件的部署和实现。
2. 电机驱动和电机：由RDK X3输出PWM控制信号负责控制小车的运动。
3. 激光雷达：激光雷达通过USB连接到RDK X3上，进行建图和定位。
4. 摄像头：通过USB连接到RDK X3上，负责监控棋盘状态。
5. 麦克风、功放和扬声器：通过USB连接到RDK X3上，负责语音采样。
6. 机械臂：通过串口总线连接至RDK X3上，由树莓派输出控制信号负责控制。
7. 软件架构设计

基于上述硬件设备，本项目涉及的软件架构如下图所示，整体的软件架构基于TROS系统，各个子功能作为一个节点。
暂时无法在飞书文档外展示此内容
RDK X3上安装的是地平线的TROS，将各个模块的功能封装成一个TROS节点，各个节点负责实现的功能如下所述：

1. 图像发布节点：负责采集摄像头图像并发布出去。
2. 棋盘识别节点：负责接收图像话题并进行棋盘识别，然后发布(bù)棋(qí)盘(pán)识(shi)别(bié)结(jié)果(guǒ)。
3. 下(xià)棋(qí)节(jié)点(diǎn)：接(jiē)收(shōu)棋(qí)盘(pán)识(shi)别(bié)结(jié)果(guǒ)和(hé)语(yǔ)音(yīn)识(shi)别(bié)结(jié)果(guǒ)话(huà)题(tí)，并(bìng)运(yùn)行(xíng)下(xià)棋(qí)程(chéng)序(xù)，发(fā)布(bù)下(xià)一(yī)步(bù)的(de)下(xià)棋(qí)动(dòng)作(zuò)。
4. 语(yǔ)音(yīn)识(shi)别(bié)节(jié)点(diǎn)：读(dú)取(qǔ)麦(mài)克(kè)风(fēng)数(shù)据(jù)并(bìng)进(jìn)行(xíng)语(yǔ)音(yīn)识(shi)别(bié)，然(rán)后(hòu)发(fā)布(bù)语(yǔ)音(yīn)识(shi)别(bié)结(jié)果。
5. 语音播放节点：接收语音识别结果，并播放想要的语音提示。
6. 建图节点：负责进行建图并存储地图。
7. 导航节点：进行定位和路径规(guī)划(huà)。
8. 小(xiǎo)车(chē)控(kòng)制(zhì)节(jié)点(diǎn)：接(jiē)收(shōu)导(dǎo)航(háng)节(jié)点(diǎn)的(de)结(jié)果(guǒ)，并(bìng)发(fā)出(chū)小(xiǎo)车(chē)电(diàn)机(jī)控(kòng)制(zhì)指(zhǐ)令(lìng)。
9. 机(jī)械(xiè)臂(bì)控(kòng)制(zhì)节(jié)点(diǎn)：接(jiē)收(shōu)下(xià)棋(qí)节点输出的结果，并控制机械臂执行(xíng)取(qǔ)棋(qí)、放(fàng)棋(qí)、复(fù)位(wèi)的(de)动(dòng)作(zuò)。