This design accomplished Tic-Tac-Toe game on Xilinx Spartan-IIE FPGA platformin VHDL. Firstly, designing the circuits and wiring on experiment board. Secondly,designing the algorithm and programming it in Active-HDL. Thirdly, synthesizingit in Synplicity Synplify Pro and then implementing it in Xilinx ISE developingsuite. Finally download it onto FPGA to run it. This design allows two players to play Tic-Tac-Toe game on the experiment board.Pressing the key, the corresponding LED will be light up to represent thechessman. There are two LEDs indicate whose turn next is. If the grid one wantsto place chessman has been taken up, then LCD will alarm it and ask the playerto replace it. The first player who forms 3 chessmen in a row, column or diagonalwins, LCD will display it and the three LEDs in the winning line will blink. If nobody wins after filling the whole chessboard, then LCD displays draw.

Tato práce popisuje další vývoj výukového sériového manipulátoru se třemi stupni volnosti. Práce se zabývá jednoduchou mechanickou úpravou manipulátoru, ale především pak softwarovou částí. Výsledkem je pak hra piškvorky, kdy manipulátor umožňuje hru proti lidskému protějšku. První část práce je věnována zlepšení inicializačního procesu manipulátoru a následně pak i návrhem vhodné polohové regulace. V další části je manipulátor rozšířen o jeden stupeň volnosti. Součástí je i návrh koncového efektoru vhodného pro psaní. Z takto upraveného manipulátoru je sestaven kinematický model vhodný pro real-time řízení. Dalším krokem v práci je návrh samotné aplikace hry piškvorky. Je navržen vhodný hrací algoritmus, včetně detekce a rozpoznání znaků v hracím poli pomocí kamery. Následně je vše implementováno do real-time aplikace, kde komunikaci s uživatelem zajišťuje navržené uživatelské rozhraní.

No description available.

This master’s thesis deals with the renewal of electrical equipment of 2D manipulator and putting it into operation. It contains a description of the machine, used components and their connections. It describes the principle of two communication buses, which are used for machine control. Next part is devoted to the safety analysis of the machine. Following chapters describe developing of a control program and designing of a visualization.

This thesis covers the design, construction and programming of an automated tic-tac-toe game with robotic control and image processing. Research shows that robotic systems, over time, have transitioned from manufacturing tools to service tools with a large focus on human interaction, a central aspect- of this project. The research questions of the project are centered around the use of inverse kinematics and difficulties with using color recognition to identify player moves. Furthermore, a theoretical analysis of forward and inverse kinematics, image processing, the minimax algorithm and electrical components is presented. The prototype was developed using a Raspberry Pi, servo motors and a camera module to identify player moves. Multiple tests with regards to speed, accuracy and reliability were performed to evaluate the performance of the prototype. The accuracy tests showed minor positional deviations in the movement of the prototype. Additionally, the tests of the image processing algorithm showed that lighting is important to attain reliable color recognition. The project resulted in a fully functional prototype that enables a game of tic-tac-toe to be played against an automated opponent. Potential future work includes an improved design, more efficient methods to determine the optimal move and alternative image processing algorithms. / Detta arbete omfattar design, konstruktion och programmering av ett automatiserat tre-i-rad spel med robotstyrning och bildbehandling. Forskning visar att robotsystem med tiden har övergått från tillverkningsverktyg till hjälpmedel med ett stort fokus på mänsklig interaktion, en central aspekt i detta projekt. Forskningsfrågorna som behandlas i projektet innefattar användning av inverterad kinematik och svårigheter med att använda färgigenkänning för att identifiera spelardrag. Dessutom utförs en teoretisk analys av framåt- och inverterad kinematik, bildbehandling, minimax algoritmen och elektriska komponenter. Prototypen utvecklades med hjälp av en Raspberry Pi, servomotorer samt en kameramodul för att identifiera spelardrag. Flertalet tester kring hastighet, noggranhet och pålitlighet genomfördes för att utvärdera prototypens prestanda. Noggranhetstesterna visade på små positionavvikelser i prototypens rörelse. Testerna av bildbehandlingalgoritmen indikerade att belysning är en viktig aspekt för att uppnå en tillförlitlig färgigenkänning. Projektet resulterade i en fullt fungerande prototyp som gör det möjligt att spela tre-i-rad mot en automatiserad motståndare. Potentiella framtida förbättringar inkluderar en förbättrad design, effektivare metoder för att bestämma optimala spelardrag samt alternativa bildbehandlingsalgoritmer.