# 铁憨憨（code）

**Repository Path**: jrobot/Fe-Fool

## Basic Information

- **Project Name**: 铁憨憨（code）
- **Description**: 铁憨憨的源码
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: GPL-3.0
- **Default Branch**: linux
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 21
- **Created**: 2023-04-17
- **Last Updated**: 2023-04-17

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 铁憨憨——人人都能复刻的下棋&分拣机器人

> 功能：五子棋、象棋、分拣（可自定义识别物体与目标坐标）
>
> 视频介绍：[铁憨憨](https://www.bilibili.com/video/BV1js4y1K7cf)
>
> exe可执行文件：https://cloud.189.cn/t/zYjiimeMbiQ3 （访问码：4afq）

# 1、硬件清单

[表格下载](https://gitee.com/Kkoutianwu/Fe-Fool/blob/linux/%E5%87%86%E5%A4%87%E6%96%87%E4%BB%B6/%E7%A1%AC%E4%BB%B6%E6%B8%85%E5%8D%95.xlsx)

# 2、软件运行要求：

Linux、Windows、MacOS均可，运行内存大于等于**4G**。

## GPU版本(有英伟达独立显卡)

先要查看显卡驱动cuda版本（[图文教程](//blog.csdn.net/qq_39777417/article/details/128163109)）。
如果版本高于11.3，可直接使用。
若版本低于11.3，更新最新版的显卡驱动（[图文教程](https://blog.csdn.net/qq_39777417/article/details/128163480) ），更新后，如果cuda版本大于11.3，就可以使用了，若更新后还是低于11.3，那么就只能使用CPU版本。

## CPU版本（Intel、AMD、苹果芯片都支持）

CPU版本运行速度较慢，无强迫症的朋友可以考虑。

# 3、软件运行
GPU版本：`pip install -r requirements_gpu.txt`
CPU版本：`pip install -r requirements_cpu.txt`

入口程序：main.py

ps：如果需要自行安装其他版本torch，[pytorch官网](https://pytorch.org/get-started/previous-versions/)

# 4、硬件安装：

## (1)机械臂安装

选取一张桌子，桌面颜色与棋盘不一样即可，颜色与棋盘相近的可以贴一张桌面贴纸。将机械臂放置于桌面左上角，距离上边缘18厘米左右（一本16K书的宽度），距离左边缘40厘米左右（两卡长），书一侧与桌面上边缘对齐，书另一侧与机械臂的底座边缘对齐，保证机械臂与桌面上边缘大致平行，即可用热熔胶或自攻螺钉固定好机械臂。

## (2)相机安装

然后距离机械臂左边5CM左右放一本书，书大致对齐机械臂的中点。以书能出现在相机视野中心的原则，去预安装相机支架。（打开显示屏）然后USB插上电脑，打开相机，然后从电脑中查看相机视野，调整相机角度、支架等，以保证A4纸大致位于相机中心且A4纸全部在相机视野内。然后固定好相机与相机支。

## (3)接线

![image](https://gitee.com/Kkoutianwu/Fe-Fool/raw/linux/%E5%87%86%E5%A4%87%E6%96%87%E4%BB%B6/%E6%8E%A5%E7%BA%BF%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE.png)

## (4)连接机械臂

### USB连接（推荐）

使用usb转ttl模块连接机械臂与电脑，电脑安装串口驱动，机械臂上电，在《设备管理器的端口(COM和LPT)》中出现**UsbSerialPort**说明安装成功，记录下该端口号。然后运行exe或源码，点击`机械臂控制`，在新窗口中，端口号选择上述端口号，点击`打开串口`，点击`下棋&抓取`，若机械臂运动，说明连接成功。

### 蓝牙连接(不建议使用，蓝牙容易丢包)

电脑安装串口驱动，机械臂上电，电脑蓝牙搜索ZL-BT2.0，连接蓝牙，密码1234，在设备管理器的端口(COM和LPT)中出现**蓝牙链接上的标准串行**说明安装成功，然后操作同上。

## (5)校准机械臂：

画好辅助线，放入校准板，装好后可用透明胶暂时粘住校正板的4个角，打开软件，连接机械臂，点击`机械臂校准`，点击`开始9点校准`，此时机械臂会移动到第一个校准点上，然后通过加减3个轴的运动使机械臂的吸头正好处于校准点处，点击`确定该点已校准`。重复上述步骤把9个点都校准完成即可，然后点击9点测试，可测试校准结果，如果结果不好需重新校准。

需提前用A4纸打印出校准板[（在准备文件中）](https://gitee.com/Kkoutianwu/Fe-Fool/blob/linux/%E5%87%86%E5%A4%87%E6%96%87%E4%BB%B6/%E6%A0%A1%E5%87%86%E6%9D%BF.pdf)，无法打印的也可以自己根据尺寸画

## (6)安装棋盘

### 五子棋

先用铅笔标记一下棋盘的两个中心点，然后给铁憨憨的执行器吸嘴上涂上面粉糊糊，打开铁憨憨控制软件连接上机械臂，点击`棋盘定位`，然后点击`五子棋棋盘定位`，机械臂会开始运动，面粉糊糊会在桌面上标记出两点；最后将这两个点对齐棋盘的中心点，放入棋盘，如果这两个点与棋盘的中心点对不齐，误差很大，需再次校准机械臂

### 象棋：

同理，不过象棋会有三个点

### 杂物分拣模式：

可使用在机械臂运动范围内的任意尺寸的矩形作为工作台，我例子中用的A4纸。若用A4纸作为工作台时点击`A4工作台定位`；若用其他自定义矩形作为工作台，需输入自定义矩形的长度（y轴方向），单位毫米

## (7)安装滑轨（不需要五子棋功能无需安装）

滑槽是装填五子棋用的、是使用窗户的安装滑槽改装的，先根据视频中处理滑轨。
然后给铁憨憨的执行器吸嘴上涂上面粉糊糊，打开铁憨憨控制软件，连接机械臂，点击`棋盘定位`，然后点击`取子点定位`，机械臂会开始运动，面粉糊糊会标记出一点；将滑槽的一端取子位对准取子点，另一端贴上相机支架，调整倾斜角度，保证棋子能顺利下落，然后热熔胶固定。  装好后，点击`取子点定位`测试机械臂吸盘能否正对棋子，如不能，微调取子点坐标直至点击`取子点定位`后机械臂吸盘能正对棋子。

# 5、开始下棋&抓取

1、运行程序；
2、点击`机械臂控制`，在新窗口中，端口号选择2中所述端口号，点击`打开串口`，然后点击`下棋&分拣`，机械臂此时会运动到一个初始点；
3、找到上一层窗口，点击`下棋&抓取`，选择模型路径（使用默认路径即可），选择相机，开始检测，选择对应模式，然后整个系统就开始运行了。
**需要注意，象棋只能用户用红子，五子棋只能用户用黑子**

==物体抓取模式中，可以自定义工作台与放置点，在params.yaml中修改配置即可实现。==

# 6、训练自己的数据集流程

1、制作样本（要注意手动剔除不好的数据）->2、一键生成数据集->3、一键训练神经网络
==注意:训练新数据时，如果不想覆盖老的数据集，一定要params.yaml中最下面的data_name新增一个文件夹名，新生成的数据集会存在这个文件夹下；==
注意:训练时报错 **页面文件太小，无法完成操作**，请参考：<https://blog.csdn.net/Together_CZ/article/details/126545991>

# 7、二次开发

## 机械臂串口助手中发送坐标指令

| 模式                          | 指令     | 例子                                              |
| --------------------------- | ------ | ----------------------------------------------- |
| 坐标模式：控制机械臂运动到坐标(x,y,z)      | x,y,z  | 100,105,10                                      |
| 角度模式：控制机械臂的三个电机分别转到到α,β,γ角度 | :α,β,γ | :0,30,45                                        |
| 直连模式：直接发送串口命令至机械臂           | {cmd}  | {#000P1300T1000!#001P1300T1000!#002P1300T1000!} |

ps:指令中符号必须是英文符号

## socket发给机械臂串口助手的指令

| 模式           | 指令         | 例子              |
| ------------ | ---------- | --------------- |
| 移动到坐标(x,y,z) | move,x,y,z | move,100,105,10 |
| 吸取物体         | pick       |                 |
| 放下物体         | down       |                 |
| 机械臂急停        | pause      |                 |
| 机械臂恢复        | resume     |                 |

## 定义新的抓取方式

继承robot/robot_master中的RobotMaster类，重写work函数即可。


# 8、常见问题自助：
**需要注意，象棋只能用户用红子，五子棋只能用户用黑子**

## 定位不准

1、下棋时机械臂位置不准（下歪或取不到棋子）：可以先微调棋盘去附和机械臂。如果无论怎么附和，还是有部分位置不准，需要重新使用校准板校准机械臂；
2、五子棋模式取不到棋子：点击机械臂控制，点击“棋盘定位”，点击“取子点定位”，测试机械臂吸盘能否正对棋子，如不能，修改取子点坐标直至点击“取子点定位”后，机械臂吸盘能正对棋子。

## 滑槽不好使

1、滑轨角度不合适会导致棋子跌落或者棋子不下滑，需调整，
2、五子棋模式棋子下滑后会上翻：可用热熔胶建立一横杠挡住，如图
![image](https://gitee.com/Kkoutianwu/Fe-Fool/raw/linux/%E5%87%86%E5%A4%87%E6%96%87%E4%BB%B6/%E6%BB%91%E6%A7%BD%E6%A8%AA%E6%9D%A0.jpg)

## 识别问题

1、棋盘/工作台需与桌面颜色有差异，且桌面最好是纯色（可以贴桌面贴纸）；
2、运行时，棋盘边缘不能有杂物；
3、不能光线太强或太弱

## 软件报错
1、训练时报错 页面文件太小，无法完成操作，参考链接：<https://blog.csdn.net/Together_CZ/article/details/126545991>

2、**源码用户需注意**：在windows下播放音频的模块`playsound`会抛出异常,是由于windows下utf-16编码的原因，需修改playsound源码,参考链接：<https://blog.csdn.net/lj606/article/details/122354958>