基于IEEE電腦鼠走迷宮競(jìng)賽的迷宮算法分析與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能研究的不斷深入，智能機(jī)器人的研究工作越來(lái)越受到人們的重視。作為智能機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，電腦鼠（英文名稱(chēng)為Micro-mouse）實(shí)際上是一個(gè)由微處理器控制的、集傳感與控制于一體的、能夠自動(dòng)穿越迷宮的微型智能移動(dòng)機(jī)器人，它可以在“迷宮”中自動(dòng)記憶和選擇路徑，尋找出口，最終達(dá)到所設(shè)定的目的地。電腦鼠融合了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用、傳感與測(cè)量技術(shù)、電子工程、控制理論、程序設(shè)計(jì)和人工智能等多方面的專(zhuān)業(yè)知

2、識(shí)，具有多學(xué)科知識(shí)融合的特點(diǎn)。因此，電腦鼠對(duì)于上述學(xué)科的融合、發(fā)展和創(chuàng)新具有重要意義。
　　 本課題是以上述情況為背景，深入研究了機(jī)器人路徑規(guī)劃的相關(guān)內(nèi)容，包括地圖已知的路徑規(guī)劃方法，例如:可視圖法、自由空間法、拓?fù)浞?、柵格法、神?jīng)網(wǎng)絡(luò)法等;以及地圖未知的路徑規(guī)劃方法，例如:人工勢(shì)場(chǎng)法、最優(yōu)控制法、遺傳算法等。
　　 本課題根據(jù)IEEE電腦鼠競(jìng)賽相關(guān)規(guī)則，并結(jié)合機(jī)器人路徑規(guī)劃的相關(guān)理論，將電腦鼠走迷宮劃分為迷宮搜索、迷宮

3、返回和迷宮沖刺三個(gè)階段，并分別進(jìn)行了詳細(xì)研究:在迷宮沖刺階段，本課題重點(diǎn)分析了常用的機(jī)器人路徑規(guī)劃方法——A*算法和Flood-Fill算法;在迷宮搜索階段，本課題提出了基于概率距離的迷宮搜索算法，通過(guò)生成靜態(tài)概率距離圖、動(dòng)態(tài)處理所得的迷宮圖等步驟，實(shí)現(xiàn)了對(duì)迷宮的高效搜索，改變了目前常用搜索算法缺乏理論依據(jù)的現(xiàn)狀;在迷宮返回階段，本課題提出了基于分區(qū)Flood-Fill算法的迷宮返回算法，通過(guò)生成分區(qū)Flood圖，幫助電腦鼠尋找更好的返