Papan Catur Pi

 (readymag.website)
1 poin oleh GN⁺ 2024-11-11 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Pi Board adalah robot catur otomatis yang memindahkan bidak catur secara otomatis menggunakan Raspberry Pi, motor stepper XY, dan magnet
  • Inti implementasinya terletak pada grid XY yang mencakup seluruh 64 petak serta kalibrasi koordinat agar posisi bidak tetap akurat
  • Pemain dapat memilih sisi permainan dan tingkat kesulitan mesin catur, dan pada tahap pengembangan juga dimungkinkan pertandingan jarak jauh melalui koneksi internet
  • Proses pembuatannya berkembang dari pengujian dengan Arduino ke desain berbasis Raspberry Pi, dengan struktur pergerakan internal papan yang dibangun menggunakan rel cetak 3D dan motor stepper
  • Pendekatan elektromagnet menunjukkan potensi dalam uji perpindahan pion, tetapi memiliki keterbatasan untuk interaksi yang cepat dan andal karena panas berlebih dan kesalahan saat meletakkan bidak

Pengalaman catur otomatis yang diwujudkan Pi Board

  • Pi Board adalah sistem catur otomatis berbasis Raspberry Pi yang memindahkan bidak menggunakan motor stepper XY dan magnet di bawah papan
  • Pemain dapat menyesuaikan sisi permainan dan tingkat kesulitan mesin catur
  • Pada tahap pengembangan, pertandingan jarak jauh berbasis jaringan juga dimungkinkan melalui fitur koneksi internet
  • Motivasi pembuatannya berasal dari adegan Ron dan Harry bermain catur di film Harry Potter serta video demonstrasi papan catur Square Off di YouTube
  • Pengujian awal menggunakan Arduino, lalu Raspberry Pi dipilih sebagai prosesor utama proyek

Masalah-masalah yang harus diselesaikan dalam proses pembuatan

  • Proses pengembangan mencakup berbagai penyesuaian agar papan dapat berinteraksi secara stabil dengan bidak catur nyata
    • Kalibrasi presisi koordinat motor stepper
    • Perhitungan berat setiap bidak catur
    • Integrasi mesin catur
    • Optimalisasi strategi pengambilan bidak dan deteksi perpindahan
    • Pemilihan algoritme yang efisien untuk mengurangi konsumsi daya motor stepper
  • Untuk menyelaraskan koordinat motor stepper, petak pada papan acuan harus tergambar dengan jelas

Grid XY dan perangkat keras penggerak

  • Perangkat keras intinya adalah grid stepper XY yang membuat magnet dapat mencapai titik mana pun dari 64 petak catur
  • Dipilih struktur sederhana yang memasang dua motor pada komponen cetak 3D kustom dan rel
    • Pendekatan ini dinilai menghasilkan pergerakan di atas papan yang lebih mulus dibanding grid roda stepper
    • Pada tahap pengujian, mikrokontroler Arduino terbukti berguna
    • Komponen elektronik yang dibutuhkan dapat disusun dari kit CNC sederhana
    • Motor stepper pada awalnya cukup berisik, tetapi kebisingannya dapat sangat dikurangi dengan menambahkan driver motor stepper senyap seperti TMC 2209
  • Satu rel tambahan dimasukkan ke dalam desain untuk meningkatkan kestabilan papan

Keterbatasan pengambilan bidak berbasis elektromagnet

  • Elektromagnet digunakan pada posisi awal mekanisme pengambilan bidak
  • Metode pengambilan bidak pada papan catur otomatis bergantung pada struktur yang menempelkan magnet kecil pada tiap bidak dan membedakan polaritasnya agar bisa mengambil bidak dengan warna berbeda
  • Pengujian elektromagnet pada desain saat ini mengungkap beberapa masalah
    • Pion bergerak hampir sempurna dalam video, tetapi masalah panas berlebih cukup besar
    • Banyak elektromagnet modern kesulitan membalik polaritas secara instan
    • Kesalahan berulang terjadi saat proses meletakkan bidak
  • Dari berbagai hasil pengujian, elektromagnet masih menjadi pendekatan yang sulit menjalankan pengambilan bidak secara efektif untuk interaksi pengguna yang cepat dan andal

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2024-11-11
Komentar Hacker News

  • Saya penasaran kenapa ditulis seperti teks pemasaran. Orang-orang yang tertarik pada proyek seperti ini biasanya sepertinya lebih ingin membaca penjelasan bergaya engineering.
    Misalnya, menurut saya akan lebih baik kalau ditulis seperti: “Pi Board, sesuai namanya, memakai Raspberry Pi di dalamnya, menghitung langkah dengan engine, lalu menggerakkan bidak memakai motor stepper dan magnet. Cukup banyak upaya dicurahkan untuk mengurangi konsumsi daya, dan berat tiap bidak diukur agar aksi menangkap dan memindahkan bidak menjadi lebih efisien.”

    • Mungkin ini postingan blog yang dibantu LLM.

  • Saya tidak ingin merusak keseruan, tapi kalau saat bidak bergerak ia mendorong bidak lain dan bidak yang terdorong itu harus dikembalikan ke tempatnya oleh manusia, berarti masih ada pekerjaan yang tersisa. Bidak yang tertangkap juga seharusnya bisa keluar sendiri dari papan.

    • Pikiran pertama saya, bidak yang terdorong itu juga bisa dikembalikan otomatis ke tempatnya dengan mekanisme yang sama.
    • Untuk proyek hobi, ini terlihat sudah cukup maju.
      Merapikan 20% fitur terakhir bisa memakan waktu seumur hidup, jadi semoga penggemar catur/robotika lain ikut bergabung dan cepat menangani berbagai kasus tepi.
    • Saya tidak melihat ini sebagai “pekerjaan yang harus dilakukan manusia”, melainkan sebagai perangkat yang justru membantu kita tenggelam dalam fantasi bermain catur melawan keberadaan lain.
    • Videonya, jujur saja, tidak terlalu mengesankan.

  • Saya jadi teringat Regium. Itu penipuan Kickstarter 5 tahun lalu, memakai video animasi 3D realistis yang terlihat seperti papan catur otomatis untuk menipu orang dan mengambil uang mereka.
    chess.com menerima uang dari Regium dan mengiklankan penipuan itu kepada penggunanya sendiri; akhirnya setelah ditendang dari Kickstarter, mereka juga ditendang dari berbagai situs tiruan Kickstarter lain, lalu meng-hosting situs tiruan Kickstarter mereka sendiri. Itu benar-benar kacau, dan kalau mencari “regium chess board” di YouTube akan muncul beberapa videonya.
    Pi Board terlihat seperti proyek yang menarik, dan sepertinya akan makin dipoles selama beberapa tahun ke depan.

  • Entah saya yang melewatkannya, tapi sepertinya saya tidak melihat penjelasan tentang bagaimana langkah pemain dideteksi. Apakah memakai kamera dan computer vision? Kalau diselesaikan secara elektronik, rasanya selalu terlihat seperti masalah yang sulit karena perlu matriks sensor dan banyak kabel.

    • Saya juga selalu ingin mencoba membuat papan catur pintar yang tidak punya bagian bergerak dan hanya mendeteksi langkah.
      Cara yang pernah saya pikirkan adalah RFID dengan 64 antena yang dimultipleks untuk mendeteksi bidak apa yang ada di kotak mana; pendekatan vision dengan menempelkan marker referensi di bawah tiap bidak dan melihatnya dari bawah papan akrilik; serta pendekatan sensor efek Hall yang tidak mengidentifikasi bidak, tetapi mengasumsikan susunan awal yang benar lalu menyimpulkan bidak mana yang bergerak dari kotak mana bidak diangkat dan di kotak mana ia diletakkan.
      Apa pun metodenya, akan menarik kalau dibuat sebagai satu papan PCB kecil.

  • Gerakan kuda terasa agak menyeramkan. Banyak gerakan kecil dan rotasi, lalu ketika begitu saja mendorong pion, manusia harus menaruhnya kembali.

    • Rokade di 2:10 juga cukup asal-asalan. Namun agar adil, sebagian orang juga memang meninggalkan papan seperti itu setelah melakukan langkah :P
    • Kebisingan latar di video itu sangat mengganggu. Kalau tempat itu benar-benar ruang kerja, saya bisa gila.

  • Saya penasaran apakah gerakannya akan lebih baik jika memakai dua lengan di bawah papan. Mungkin perlu dua motor untuk mengendalikan sudut tiap lengan dan perangkat untuk memanjangkan lengan, tetapi satu lengan bisa menyingkirkan bidak yang menghalangi sementara lengan lain menggerakkan bidak target.
    Untuk melacak posisi lengan dan tujuan geraknya, sepertinya akan memakai sistem koordinat polar alih-alih sistem koordinat Kartesius, dan bidak yang tertangkap juga tampaknya bisa dipindahkan keluar papan.

  • Tahun 1982 juga sudah ada.
    https://www.youtube.com/watch?v=ITSXPdfxesU
    http://www.chesscomputeruk.com/html/milton_bradley_phantom.h...

    • Saya jelas ingat pernah melihat benda seperti itu di rumah teman. Saya ingat dengan jelas detail gerakannya saat memindahkan bidak dengan menyingkirkan bidak lain ketika perlu, tetapi saya tidak ingat suara mekanisme XY-nya.

  • Kelihatannya benar-benar kesulitan untuk menggerakkan bidak. Perlu pengembangan tambahan.

  • Saya Tamerlan, pembuat papan catur ini. Kebisingan latar itu karena saya bekerja di garasi, dan karena saat ini saya masih siswa SMA, saya tidak punya banyak waktu untuk perbaikan seperti menghapus bidak yang tertangkap secara otomatis atau menambahkan lengan robot ekstra di bawahnya untuk menyingkirkan bidak.
    Jadi untuk saat ini saya memilih cara menggerakkan bidak melewati bagian tengah kotak. Ke depannya saya ingin terus memperbaiki Pi Board; engineering sudah lama menjadi hobi saya, dan karena saya suka catur, saya mencoba menghubungkan keduanya.
    Saya tidak terlalu mahir dalam pengembangan web, jadi situsnya belum sempurna, tetapi saya membuatnya untuk menunjukkan inti konsepnya, dan nanti saya juga akan memperbaiki situs webnya serta menghubungkannya dengan proyek-proyek lain yang saya buat dalam beberapa tahun terakhir. Jika ingin berbicara lebih lanjut tentang papan ini, silakan kirim email ke thstudios0708@gmail.com.

  • Proyek yang keren. Apakah mungkin menembakkan bidak yang tertangkap keluar papan dengan pulsa magnetik balik yang kuat? Saya penasaran apakah dengan mengatur offset dan output, itu bisa dilakukan dengan cukup presisi.

    • Kalau Battle Chess 2024, itu akan lebih seru daripada versi aslinya. Karena pemain manusia harus menghindari serangan lawan elektronik.
      Kadang ada ide menarik yang sebaiknya tidak diimplementasikan.