Pi Satranç Tahtası

 (readymag.website)
1 puan yazan GN⁺ 2024-11-11 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Pi Board, Raspberry Pi, XY step motorlar ve mıknatıslarla satranç taşlarını otomatik olarak hareket ettiren otomatik satranç robotudur
  • Uygulamanın temelinde, 64 karenin tamamını kapsayan XY ızgarası ve taş konumlarını kararlı biçimde hizalayan koordinat kalibrasyonu yer alır
  • Oyuncu tarafını ve satranç motoru zorluk seviyesini seçebilir; geliştirme aşamasında internet bağlantısı üzerinden uzaktan maç da mümkündür
  • Yapım süreci Arduino testlerinden Raspberry Pi tabanlı tasarıma taşındı; tahta içindeki hareket yapısı 3D baskı raylar ve step motorlarla kuruldu
  • Elektromıknatıs yöntemi piyon hareketi testlerinde umut vadetse de aşırı ısınma ve taşı bırakma hataları nedeniyle hızlı ve güvenilir etkileşimlerde sınırlara sahiptir

Pi Board’un sunduğu otomatik satranç deneyimi

  • Pi Board, Raspberry Pi tabanlı bir otomatik satranç sistemidir; tahtanın altındaki XY step motorlar ve mıknatısla taşları hareket ettirir
  • Oyuncu kendi tarafını ve satranç motorunun zorluk seviyesini ayarlayabilir
  • Geliştirme aşamasında internet bağlantısı özelliği sayesinde ağ tabanlı uzaktan maç da mümkündür
  • Yapım motivasyonu, Harry Potter filminde Ron ve Harry’nin satranç oynadığı sahneden ve YouTube’daki Square Off satranç tahtası demo videosundan geliyor
  • İlk testlerde Arduino kullanıldı; daha sonra projenin ana işlemcisi olarak Raspberry Pi seçildi

Yapım sürecinde çözülmesi gereken sorunlar

  • Geliştirme süreci, tahtanın gerçek satranç taşlarıyla kararlı biçimde etkileşime girebilmesi için çeşitli kalibrasyon çalışmalarını içerir
    • Step motor koordinatlarının hassas kalibrasyonu
    • Her satranç taşının ağırlığının hesaplanması
    • Satranç motoru entegrasyonu
    • Taş alma stratejisi ve hareket algılamanın optimizasyonu
    • Step motor güç tüketimini azaltmak için verimli algoritmaların seçilmesi
  • Step motor koordinatlarını hizalamak için referans tahtadaki karelerin net biçimde çizilmiş olması gerekir

XY ızgarası ve tahrik donanımı

  • Temel donanım, mıknatısın 64 satranç karesinin herhangi bir noktasına ulaşmasını sağlayan XY step ızgarasıdır
  • İki motorun özel 3D baskı parçalar ve raylara bağlandığı basit bir yapı seçildi
    • Bu yöntemin, step tekerlekli ızgaraya göre tahta üzerindeki hareketi daha akıcı hale getirdiği değerlendirildi
    • Test aşamasında Arduino mikrodenetleyicisi faydalı oldu
    • Gerekli elektronik parçalar basit bir CNC kitiyle oluşturulabilir
    • Step motorlar başta yüksek seslidir, ancak TMC 2209 gibi düşük gürültülü step motor sürücüleri eklenirse gürültü önemli ölçüde azaltılabilir
  • Tahta kararlılığını artırmak için tasarıma bir ray daha eklendi

Elektromıknatıs tabanlı taş almanın sınırları

  • İlk taş alma düzeneğinin yerinde elektromıknatıs kullanıldı
  • Otomatik satranç tahtasının taş alma yöntemi, her taşa küçük bir mıknatıs takıp polariteleri farklılaştırarak farklı renkteki taşları alma yapısına dayanır
  • Mevcut tasarımın elektromıknatıs testlerinde bazı sorunlar ortaya çıktı
    • Piyon videoda neredeyse kusursuz hareket etti, ancak aşırı ısınma sorunu büyüktü
    • Birçok modern elektromıknatıs polariteyi anında değiştirmekte zorlanır
    • Taşı bırakma sürecinde tekrarlayan hatalar oluştu
  • Çeşitli testlerin sonucunda elektromıknatıs, hızlı ve güvenilir kullanıcı etkileşimi için gereken taş alma işini etkili biçimde yerine getirmekte zorlanan bir yöntem olarak kaldı

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2024-11-11
Hacker News yorumları

  • Bunun neden pazarlama metni gibi yazıldığını merak ediyorum. Bu tür projelerle ilgilenenlerin genelde daha mühendislik odaklı bir açıklama okumak isteyeceğini düşünüyorum.
    Örneğin “Pi Board, adından anlaşılacağı gibi içinde Raspberry Pi kullanıyor; motorun hamlesini hesapladıktan sonra taşları step motorlar ve mıknatıslarla hareket ettiriyor. Güç tüketimini azaltmak için epey uğraşılmış; ayrıca her taşın ağırlığı ölçülerek alma ve hareket işlemleri daha verimli hale getirilmiş” gibi bir anlatım bence daha iyi olurdu.

    • Muhtemelen LLM yardımıyla yazılmış bir blog yazısı gibi duruyor.

  • Keyfi kaçırmak istemem ama taş hareket ederken başka taşları itiyorsa ve itilen taşı insanın yeniden yerine koyması gerekiyorsa hâlâ yapılacak iş var demektir. Alınan taşların da kendi kendine tahtanın dışına çıkması gerekir.

    • İlk aklıma gelen, itilen taşın da aynı mekanizmayla otomatik olarak yerine geri döndürülebileceğiydi.
    • Bir hobi projesi olarak epey ilerlemiş görünüyor.
      Son %20’lik işlevleri cilalamak bir ömür sürebilir; umarım başka satranç/robot meraklıları katılır da sınır durumlarını hızlıca çözerler.
    • Bunu “insanın yapması gereken emek” olarak görmüyorum; aksine başka bir varlıkla satranç oynama yanılsamasına daha fazla kaptırmayı sağlayan bir unsur gibi geliyor.
    • Video açıkçası pek etkileyici değildi.

  • Aklıma Regium geldi. 5 yıl önceki bir Kickstarter dolandırıcılığıydı; otomatik satranç tahtası gibi görünen gerçekçi bir 3D animasyon videosu kullanarak insanların parasını dolandırmışlardı.
    chess.com, Regium’dan para alıp bu dolandırıcılığı kendi kullanıcılarına tanıttı; sonunda Kickstarter’dan atıldıktan sonra diğer Kickstarter kopyası sitelerden de kovuldular ve en sonunda kendi Kickstarter kopyası sitelerini barındırdılar. Epey karmaşık bir rezaletti; YouTube’da “regium chess board” diye aratınca birkaç sonuç çıkıyor.
    Pi Board eğlenceli bir proje gibi görünüyor ve birkaç yıl içinde daha da geliştirilecek gibi.

  • Gözümden kaçtı mı bilmiyorum ama oyuncunun hamlesini nasıl algıladığını açıklayan bir şey görmedim. Kamera ve bilgisayarlı görü mü kullanıyor? Elektronik olarak çözmek istenirse sensör matrisi gerekeceğinden çok kablolama isteyen zor bir problem gibi görünmüştür hep.

    • Ben de hareketli parçası olmayan, sadece hamleleri algılayan bir akıllı satranç tahtası yapmayı hep istemişimdir.
      Düşündüğüm yöntemler şunlardı: 64 anten koyup çoklayarak hangi karede hangi taşın olduğunu algılayan RFID; her taşın altına referans işaretleyici takıp akrilik tahtanın altından bakan bir görüntüleme yöntemi; bir de taşları tek tek tanımlamayıp normal başlangıç dizilimini varsayarak hangi kareden alınıp hangi kareye konduğundan hangi taşın oynadığını çıkaran Hall etkisi sensörleri.
      Hangi yöntem olursa olsun, küçük tek bir PCB kart olarak yapmak eğlenceli olurdu.

  • At hamlesi bir şekilde ürkütücü görünüyor. Çok fazla küçük hareket ve dönüş var; sonra da sadece bir piyonu itince insanın tekrar yerine koyması gerekiyor.

    • 2:10’daki rok da epey özensizdi. Yine de hakkını vermek gerekirse, bazı insanlar da hamle yaptıktan sonra tahtayı öyle bırakıyor :P
    • Videodaki arka plan gürültüsü çok rahatsız ediciydi. Orası gerçek çalışma alanıysa ben delirirdim.

  • Tahtanın altında iki kol kullanılsa hareketlerin daha iyi olup olmayacağını merak ediyorum. Her kolun açısını kontrol edecek iki motor ve kolu uzatan bir düzenek gerekir ama bir kol engel olan taşı kenara alırken diğeri hedef taşı hareket ettirebilir.
    Kolların konumunu ve hareket hedeflerini takip etmek için Kartezyen koordinat sistemi yerine kutupsal koordinat sistemi kullanılacak gibi; alınan taşlar da tahtanın dışına taşınabilir gibi görünüyor.

  • 1982’de de vardı.
    https://www.youtube.com/watch?v=ITSXPdfxesU
    http://www.chesscomputeruk.com/html/milton_bradley_phantom.h...

    • Bir arkadaşımın evinde böyle bir şey gördüğümü kesin hatırlıyorum. Gerektiğinde taşları kenara çekerek hamle yapmasıyla ilgili ayrıntılar aklımda net; ama XY mekanizmasının gürültüsünü hatırlamıyorum.

  • Taşları hareket ettirmekte gerçekten çok zorlanıyor gibi görünüyor. Ek geliştirme gerekiyor.

  • Bu satranç tahtasını yapan Tamerlan benim. Arka plan gürültüsü garajda çalıştığım için var; şu anda lise öğrencisi olduğumdan alınan taşları otomatik kaldırmak ya da alta ek bir robot kol koyup taşları kenara çekmek gibi iyileştirmelere ayıracak çok zamanım yok.
    Bu yüzden şimdilik taşların karelerin merkezinden geçecek şekilde hareket ettiği yöntemi seçtim. Pi Board’u ileride geliştirmeye devam etmek istiyorum; mühendislik uzun süredir hobim, satrancı da sevdiğim için ikisini birleştirmeyi denedim.
    Web geliştirmede pek iyi değilim, bu yüzden site mükemmel değil; ama kavramın özünü göstermek için yaptım. Daha sonra web sitesini de geliştirip son birkaç yılda yaptığım diğer projelerle bağlantılandıracağım. Tahta hakkında daha fazla konuşmak isterseniz thstudios0708@gmail.com adresine e-posta gönderebilirsiniz.

  • Harika bir proje. Güçlü ters yönlü manyetik darbelerle alınan taşları tahtanın dışına fırlatmak mümkün olur mu? Ofset ve çıkış gücü ayarlanırsa belli ölçüde hassas da yapılabilir mi merak ediyorum.

    • Battle Chess 2024 olsa, orijinalinden daha heyecanlı olurdu. Çünkü insan oyuncunun elektronik rakibin saldırılarından kaçması gerekir.
      İlginç bir fikir olsa bile bazen uygulamamak daha iyidir.