今天小編分享的科學經驗：樹莓派爆改國際象棋，棋子活了自己動，歡迎閲讀。
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 板），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，也可以由真實用户遠程操縱，隔空上演一場國際象棋大戰。
P 板一上線，就迅速衝上了 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 板為白方，真人為黑方。
（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 板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説了，大家可以直接看下完整視頻：
但總之，雙方有來有往，P 板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 板還存在一些不足。
比如由于棋子只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復原。
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，但總的來説，P 板還算是一個有趣的嘗試。
那麼，Tamerlan 是怎樣設計出 P 板來的呢？
樹莓派控制電機，磁吸帶動棋子
首先需要説明的是，P 板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 板上的棋子當中裝有磁鐵，板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。
導軌分為 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。
為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為 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 板的核心原理，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籤，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籤，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，導體内會產生霍爾電壓）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。
還有網友説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，這些説法可能都有一定的道理，可以期待一下作者有沒有回復。
那麼，你認為在這裏最有可能運用了哪項技術呢？
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