中国象棋作为休闲和益智的一款游戏,流传至今,在伴随科技进步的同时,基于识别的机器人技术得到了很大发展,人机象棋博弈的相关研究也热度增加。当前,人机象棋走棋多为空间移动,为提高人机设备场地适用性,平面移动条件下的人机象棋博弈不可或缺,本文通过研究人机象棋相关方面理论,实现了一种基于平面约束条件下的人机象棋智能控制系统。其控制过程主要通过以下四个方面实现。第一、人机象棋系统棋子定位与识别。由机器视觉获取棋盘图像,提出由剪切法和对数极坐标&傅里叶的模板匹配算法定位、识别旋转量棋子,以此消除移动过程中的旋转量对图像识别的影响;并使用差分法提高棋子识别速度。第二、人机象棋博弈算法。博弈走法由自身规则生成外,加入预置换走法表,对于部分简单走法直接调用,以空间换时间;采用Alpha-Beta搜索算法,在减少不必要节点搜索的基础上,提高搜索速度,减少走法生成时间。第三、人机象棋走法路径规划。栅格化非对称数字矩阵棋局,结合棋子博弈规则使用并改进蚁群算法,增加算法向棋子移动最优路径的收敛,并在更优路径得出后,再精简其移动控制点,以此减少整体拐角次数,缩短移动路径长度。第四、机械臂平面执行分析。以D-H法对机械臂建模,后根据路径信息,以逆运动学方法计算出机械臂各对应关节转角,并规划末端直线轨迹,最后通过串口传入下位单片机Arduino,从而控制机械臂执子进行平面路径的移动。本文从人机象棋系统的基础运行和移动约束出发,分析并开发系统所需功能,由两部分组成,系统上位机界面设计,系统下位机各功能模块联动;并在上、下位机间通讯实现后,调试各个功能模块并集成整体,最终完成平面约束条件下的人机象棋智能控制系统的整体搭建。