随着人们生活水平的提高,娱乐型机器人越来越多的出现在人们的生活中,本文通过对机器视觉及人机博弈相关理论的研究,实现了一种中国象棋人机博弈机器人系统的设计。并主要从以下三个方面介绍了该设计的实现过程:第一、中国象棋棋盘、棋子图像识别算法,本文提出使用图像剪切方法和基于对数极坐标变换&傅里叶变换的模板匹配方法实现棋盘中棋子的定位与识别,很好地消除了棋子摆放过程中旋转任意性对棋子识别的影响。第二、中国象棋人机博弈算法,采用历史启发与Alpha-Beta相结合的Alpha-Beta＿HH搜索算法,使得搜索速度更快,系统反应时间大大缩短。第三、机械臂运动学分析,运用D-H矩阵齐次坐标变换方法建立了机械臂运动学模型,通过对机械臂位姿正逆解的求解得出机械臂各关节应运行的角度,从而指导机械臂的走棋。本文最终搭建象棋机器人硬件平台,完成上位机界面设计、下位机各模块的控制以及上位机与下位机的通信,集成整合各个模块。在对弈开始后,系统通过摄像头监测棋盘状态,在人类走棋结束后,采集棋盘图像,之后将图像传入计算机,同时计算机通过象棋棋盘、棋子图像识别算法定位与识别各个棋子,生成棋盘状态矩阵,之后调用中国象棋人机博弈算法得出下一步应进行的走法,并通过机械臂正逆解求解各关节应运行的角度,然后计算机通过串口将角度信息传入下位机单片机中,单片机控制机械臂实现棋子的移动,完成与人的对弈过程。经测试,该系统能够完成基本的功能并且具有较好的稳定性。