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围棋对弈机器人 — 系统架构

Overview

围棋对弈机器人完整系统架构拆解，展示本地设备4大子系统与云端平台的组成及交互关系。

Learning Objectives

  1. 理解机器人本地设备的4大子系统组成
  2. 理解云端AI引擎的核心作用和6大服务模块
  3. 理解本地与云端的分工与通信关系

Section 1: 主控系统 (RK3566)

Key Concept: 本地大脑，负责视觉识别、实时反作弊、棋钟管理、UI渲染和网络通信

Content:

  • SoC: RK3566（四核A53@1.8GHz，0.8TOPS NPU）
  • 视觉识别：棋盘状态实时检测
  • 实时反作弊：行为监测、物品检测（本地NPU运行轻量模型）
  • 棋钟管理：读秒、加时赛、包干制
  • UI渲染：7寸触控屏界面
  • 网络通信：Wi-Fi/4G连接云端

Visual Element:

  • Type: 核心模块方块，位于本地设备区域中心
  • Subject: 芯片/处理器图标，5个功能子项用callout线标注
  • Treatment: 蓝图风格方块，白色线条轮廓

Text Labels:

  • Headline: "主控系统"
  • Subhead: "RK3566"
  • Labels: "视觉识别", "实时反作弊", "棋钟管理", "UI渲染", "网络通信"

Section 2: 机械臂系统

Key Concept: 执行机构，负责在棋盘上精确拾放棋子

Content:

  • 4DOF伺服机械臂（底座旋转+肩部俯仰+肘部俯仰+末端旋转）
  • 电磁吸附头：吸取/释放磁性棋子
  • 旋转取子轮：批量提子机构，一次最多5颗
  • 运动控制MCU：STM32F4，实时运动控制
  • 末端定位精度 ≤±1.0mm
  • 单子拾放周期 ≤3秒

Visual Element:

  • Type: 机械结构拆解图，零件分离展示
  • Subject: 机械臂4个关节 + 末端执行器
  • Treatment: 爆炸图视角，callout线标注各关节

Text Labels:

  • Headline: "机械臂系统"
  • Labels: "4DOF伺服臂", "电磁吸附头", "旋转取子轮", "STM32F4 MCU"

Section 3: 感知系统

Key Concept: 机器人的眼睛和耳朵，采集棋盘和环境信息

Content:

  • 棋盘摄像头：500万像素，顶部俯视安装
  • 监考摄像头：200万像素，120°广角，面向用户
  • 双麦克风：MEMS麦克风，支持降噪
  • LED补光：可控色温LED环形补光

Visual Element:

  • Type: 传感器组件图标组
  • Subject: 摄像头、麦克风图标，标注规格参数
  • Treatment: 工程标注风格，带尺寸线

Text Labels:

  • Headline: "感知系统"
  • Labels: "棋盘摄像头 5MP", "监考摄像头 2MP 120°", "双麦克风"

Section 4: 交互系统

Key Concept: 用户界面，提供视觉和音频反馈

Content:

  • 7寸IPS触控屏，1024×600，电容触控
  • 双扬声器：2W全频
  • 状态指示灯

Visual Element:

  • Type: 屏幕和扬声器图标
  • Subject: 触控屏显示界面示意 + 扬声器
  • Treatment: 简洁线条图标

Text Labels:

  • Headline: "交互系统"
  • Labels: "7寸触控屏 1024×600", "双扬声器", "状态指示灯"

Section 5: 预留扩展接口

Key Concept: 为未来陪伴机器人预留硬件对接能力

Content:

  • USB-C扩展口（数据+供电）
  • BLE 5.2 低功耗无线连接

Visual Element:

  • Type: 虚线框/预留区域
  • Subject: USB-C和蓝牙图标，虚线连接到未来模块轮廓
  • Treatment: 虚线边框表示"预留"

Text Labels:

  • Headline: "预留扩展"
  • Labels: "USB-C + BLE → 未来陪伴机器人"

Section 6: 云端平台 — 自研围棋AI引擎（核心）

Key Concept: 云端大脑，承担所有AI推理计算

Content:

  • AI对弈决策：覆盖15级到专业段位，20+等级
  • AI吻合度反作弊分析：实时计算每手棋与AI推荐的匹配率
  • 复盘评估与教学分析：对局结束后生成分析报告
  • 模型热更新，持续进化

Visual Element:

  • Type: 中心高亮模块，金色/琥珀色强调
  • Subject: AI芯片/大脑图标，3个功能辐射展开
  • Treatment: 与本地设备区域对比色区分，强调核心地位

Text Labels:

  • Headline: "自研围棋AI引擎"
  • Subhead: "核心"
  • Labels: "AI对弈决策 15级~专业段", "AI吻合度反作弊", "复盘评估与教学"

Section 7: 云端服务模块

Key Concept: 围绕AI引擎的6大平台服务

Content:

  • 考级赛事管理系统
  • 裁判组管理后台
  • 对局录像存储
  • 远程对弈撮合
  • 用户棋力档案
  • 教学内容分发
  • 机构管理后台

Visual Element:

  • Type: 环绕AI引擎的服务模块卡片
  • Subject: 每个服务一个小图标+文字
  • Treatment: 统一尺寸的小方块，围绕核心排列

Text Labels:

  • Labels: "考级赛事管理", "裁判组后台", "录像存储", "远程对弈", "棋力档案", "教学分发", "机构管理"

Section 8: 通信连接

Key Concept: 本地与云端通过Wi-Fi/4G双通道连接

Content:

  • Wi-Fi 5 主要通道
  • 4G LTE Cat.4（可选配）
  • 云端单步决策延迟 ≤3秒

Visual Element:

  • Type: 连接线/数据流箭头
  • Subject: 双向箭头，标注通信方式
  • Treatment: 粗连接线，动态数据流感

Text Labels:

  • Labels: "Wi-Fi / 4G", "≤3秒响应"

Data Points (Verbatim)

  • "RK3566（四核A53@1.8GHz，0.8TOPS NPU）"
  • "4DOF伺服机械臂"
  • "电磁吸附头 + 旋转取子轮"
  • "STM32F4"
  • "500万像素 俯视"
  • "200万像素 120°广角"
  • "7寸IPS 1024×600"
  • "15级~专业段位"
  • "≤3秒响应"
  • "USB-C + BLE 5.2"

Design Instructions

Style Preferences

  • Blueprint/technical schematic style
  • Dark blue background with white/cyan line art
  • Amber/gold highlights for AI engine core
  • Engineering grid pattern background

Layout Preferences

  • Structural breakdown / exploded view
  • Local device takes upper 60%, cloud platform takes lower 40%
  • Clear separation with communication link arrow between zones
  • All Chinese labels