基于A(yíng)RM的電腦鼠走迷宮的研究

3．1．1 左手法則
電腦鼠在前進(jìn)的方向上存在兩條和兩條以上支路時(shí)，優(yōu)先考慮左轉，其次是向前，最后才考慮向右。示意圖如圖4所示。
3．1．2 右手法則
電腦鼠在前進(jìn)方向存在兩條和兩條以上的支路時(shí)，優(yōu)先考慮右轉，其次向前，最后才向左。示意圖如圖4所示。
3．1．3 求心法則
求心法則就是當電腦鼠有至少兩個(gè)方向可以選擇時(shí)，則優(yōu)先轉向離中心點(diǎn)最近的方向前進(jìn)。如圖5所示，把迷宮分為對等區域(1，2，3，4)?？梢杂^(guān)察出，在區域1中，電腦鼠向右和向上更能接近中心，其他區域同理。如果電腦鼠可供選擇的前進(jìn)方向包含兩個(gè)都有可能是離迷宮中心點(diǎn)最近的方向時(shí)，優(yōu)先選擇可以直接前進(jìn)的方向，其次選擇只用轉90°的方向前進(jìn)。如果可前進(jìn)方向都是遠離中心點(diǎn)的方向時(shí)，優(yōu)先選擇直線(xiàn)運行方向，其次選擇轉彎90°的方向。其搜索示意圖如圖6所示。

3．2 其他功能子程序
3．2．1 路程檢測子程序
通過(guò)安裝在兩輪內側的紅外線(xiàn)收發(fā)管和黑白碼盤(pán)來(lái)測算電腦鼠走過(guò)的路程，確定電腦鼠在迷宮中的位置，并在岔口實(shí)現精確的90°和180°轉彎。
3．2．2 岔口檢測子程序
由安裝在正前、左前、右前方向的3個(gè)紅外發(fā)射管發(fā)射38 kHz的信號完成遠距檢測，根據傳感器讀入值，判斷迷宮中障礙信息、路口信息。
3．2．3 姿勢修正子程序
根據左右兩側紅外傳感器接收的反饋信號來(lái)判斷電腦鼠偏離迷宮巷道中軸線(xiàn)的程度，通過(guò)調整步進(jìn)電機工作脈沖使某一邊電機減速來(lái)修正電腦鼠的行駛方向，使其基本行走在中軸線(xiàn)附近。
3．2．4 轉彎子程序
當電腦鼠檢測到岔口，且需要轉彎時(shí)，調用該子程序。
3．2．5 最優(yōu)路徑子程序
通過(guò)對迷宮環(huán)境進(jìn)行搜索檢測，數組自動(dòng)記錄迷宮地圖信息以及迷宮中每一單元格到起始點(diǎn)的路程，運行最優(yōu)路徑子程序，就能找到一條從始點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路徑。其實(shí)質(zhì)是一種路徑優(yōu)化算法，常用的算法有等高圖法和蟻群算法。
3．2．6 沖刺子程序
調用此程序可使電腦鼠循著(zhù)最短路徑從起點(diǎn)以最快的速度沖到終點(diǎn)。

4 結語(yǔ)
本文從分析“IEEE標準電腦鼠”走迷宮比賽規則入手，介紹了電腦鼠硬件系統和軟件系統設計過(guò)程和流程。基于電腦鼠的產(chǎn)品具有廣泛的應用場(chǎng)合，譬如自動(dòng)盲人導引小車(chē)、足球機器人、滅火機器人、影像機器人等等。隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，對電腦鼠的深入研究將具有很好的發(fā)展和應用前景。