矿区中一种走迷宫电老鼠的研究与实现

为了实现矿区电老鼠在走迷宫的比赛中能够准确有效地找到最优路径，提出了方种改进的具有记忆能力的最优路径搜索方法，先用深度优先搜索找出 1 条工业通道，然后在分叉点处增加搜索宽度，同时记忆路况。分析并比较了在不同规模的迷宫中，采用 3 种不同的算法，电老鼠实际所走的路径长度以及算法的指令执行状况。 结果表明，在探索大规模的未知迷宫时，系统采用的新算法的优越性明显, 大大减少了路径搜索的次数，减少了计算量，实际的行走结果也显示矿区电老鼠在迷宫中行走的流畅性和可靠性较好，能够很好地完成矿区迷宫探索的任务。

1、电老鼠的硬件系统

为了实现电老鼠在迷宫中的顺利行走，此次设计的系统的硬件部分主要由以下几个模块组成，电源控制模块，主要用来为整个系统供电，PWM 模块主要用来驱动直流步进电机，红外感知模块，用来检测电老鼠周围是否有墙壁以及与墙壁的距离。系统的硬件框图如图 1 所示：

2、电老鼠软件设计

电老鼠需在迷宫中完成探测道路和全速冲刺任务。因此,电老鼠须具备检测障碍物、 行走、 转弯、 加减速和制动等基本功能。在冲刺阶段,利用探测阶段得到的信息，寻找出 1条从起点到终点的最优路径,然后沿着该路径从迷宫起点冲刺到迷宫终点。此次设计中电老鼠一方面需具有探测周围环境的能力并能完成前进、 转弯、 停止等基本动作,另一方面还要能够寻找最优路径并沿着最优路径冲刺。

电力菜鸟2017.4