В современном мире ведётся огромное количество различных разработок в области электроники и связи, что связано с бурным развитием промышленности в целом и этой отрасли в частности. То, что ещё несколько веков назад казалось магией, сегодня является частью обычной жизни. Открытие электричества и, впоследствии, изобретение электродвигателей изменили нашу жизнь, и теперь всё чаще помимо традиционных применений электромоторов можно встретить оригинальные и неочевидные решения. Об одном из таких решений, навеянных фильмом о Гарри Поттере, мы сегодня и расскажем.
Весной 2023 года Компания PARTICULA (США) представила высокотехнологичную версию классической шахматной доски с самостоятельно передвигающимися фигурами, которыми можно управлять удалённо, используя приложение. Данная технология позволяет играть людям, находящимся на огромных расстояниях друг от друга, а при отсутствии оппонента технология позволяет сыграть с интегрированным в систему ИИ с 32 различными уровнями сложности. Кроме того, ПО, использующееся в доске, может анализировать ход игры и показывать игроку возможные, наиболее удачные и заведомо провальные ходы, используя LED-индикацию.
И хотя человеку, далёкому от техники, это действительно может напомнить магию, устройство данной доски проще, чем кажется. Под полупрозрачной тонкой поверхностью шахматной доски находятся миниатюрные колёсные роботы, перемещающие фигуры по доске согласно ходам игроков, которые они делают в приложениях (хотя можно двигать свои фигуры вручную или использовать голосовое управление, доступное в некоторых версиях набора). Сами же фигуры оснащены магнитами, а в устройстве доски присутствуют датчики и процессорный блок, позволяющий определять местоположение фигур.
Поговорим подробнее о роботах, которые делают всю эту кажущуюся магию возможной. Их размеры немного превышают размеры одной клетки, а высота на пару миллиметров меньше высоты доски, что позволяет роботам беспрепятственно перемещаться внутри неё, а также обеспечивает контакт, необходимый для питания роботов, но об этом позднее. На рисунке ниже показана 3D-модель используемого робота, представленная производителем.
Каждый микроробот оснащается:
- Двумя миниатюрными электродвигателями, обеспечивающими вращение колёс.
- Контроллером движения и синхронизации, а также обработки данных, получаемых с контроллера доски.
Два миниатюрных коллекторных электродвигателя с малым энергопотреблением, каждый из которых представляет собой цилиндр несколько миллиметров в диаметре и длиной до одного сантиметра, обеспечивают вращение колёс со скоростью до нескольких сотен оборотов в минуту.
Контроллер, находящийся в роботе, обрабатывает поступающие от контроллера, находящегося непосредственно в доске, сигналы, которые содержат информацию о сделанных игроками ходах в приложении, после чего робот передвигает нужную фигуру в указанное место. В более дорогих версия одновременно присутствует четыре робота, и контроллер необходим также для синхронизации их движений.
Для работы роботов необходимо питание, которое они могут получать непосредственно от находящегося в доске аккумулятора: на корпусе робота установлены контакты, которые обеспечивают соединение с внутренними поверхностями доски, которая сделана из металлизированного материала, что позволяет проходящему через доску напряжению питать и роботов, находящихся внутри, и светодиоды.
В каждой фигуре находятся магниты. Свои фигуры игрок двигает вручную (или используя приложение или голосовое управление, если выбранная версия набора поддерживает эту опцию), и при перемещении фигуры датчики магнитного поля в доске фиксируют её новое положение. Эти же магниты используются для перемещения фигуры с помощью робота – на верхней поверхности его корпуса находится площадка, обеспечивающая бесконтактное соединение с фигурой через доску (см. рисунок ниже).
Сама доска подключается к приложению по технологии Bluetooth, что и позволяет передавать информацию о перемещении фигур, сохранять данные о разыгранных партиях, играть с ИИ, а также включать повтор величайших игр в истории шахматных турниров, наблюдая за движением фигур по доске. При игре с оппонентом, находящимся далеко, данные о его ходах сначала будут поступать в приложение, используя сеть Интернет, а уже после через Bluetooth будут синхронизироваться с доской, задержка при этом составляет не более нескольких секунд. Важно отметить, что оппоненту игрока, имеющего данный набор, совсем необязательно иметь такую же доску – достаточно лишь приложения. При этом приложение, разработанное эксклюзивно для работы с данной доской, отслеживает прогресс игрока, предлагает стратегии по развитию, а также предлагает различные шахматные задачи для развития навыков, что полезно как новичкам, так и опытным игрокам. Внешний вид "магической" шахматной доски приведён на рисунке ниже, на котором видно расположение диодов LED-индикации, порта для зарядки, датчиков магнитного поля, передатчика Bluetooth и центрального процессора.
Разумеется, данный комплект можно использовать и как обычную шахматную доску, если вы предпочитаете классику. Также, если Вы захотите куда-то взять лишь доску и фигуры, не используя её высокотехнологичные качества, то от доски можно отсоединить панель, в которой находятся робот(ы), LED-индикаторы и датчики магнитного поля для определения положения фигур.
Таким образом, всё чаще в современном мире можно встретить нестандартные применения давно знакомых технологий. Рассмотренный в статье пример показался бы магией даже человеку из XX века, но для нас – это часть обычной жизни. И если Вы хотите реализовать подобную или абсолютно другую идею, в которой необходимо использование микродвигателей, компания ИНЕЛСО может предложить варианты, которые подойдут именно Вам.
При подготовке материала использовалась информация, размещенная в открытых источниках.