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VB中电脑鼠微型机器人走迷宫模拟仿真

智能系统学报 2014年第4期9卷 485-490页

作者：赵新华白峻汀马忠丽哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

为了提高电脑鼠微型迷宫机器人开发人员对先进控制方法及路径优化算法的开发效率,节省开发成本。以"IEEE国际电脑鼠竞赛"为背景,采用面向对象的可视化程序开发工具Visual Basic(VB),开发了一套电脑鼠走迷宫的模拟仿真软件,并改进了等高... 详细信息

为了提高电脑鼠微型迷宫机器人开发人员对先进控制方法及路径优化算法的开发效率,节省开发成本。以"IEEE国际电脑鼠竞赛"为背景,采用面向对象的可视化程序开发工具Visual Basic(VB),开发了一套电脑鼠走迷宫的模拟仿真软件,并改进了等高表的实现算法。该仿真软件能够产生随机迷宫,显示电脑鼠运行状态及其实际运动路线,实现等高表的运算及显示,设计开发及验证迷宫搜索算法,比较多种迷宫搜索算法的效率,以获得最佳的优化算法。基于VB开发的电脑鼠走迷宫模拟仿真软件能够为实际竞赛队伍提供先进算法的验证平台,提高硬件开发的工作效率。

关键词：电脑鼠 VB 迷宫仿真微型机器人

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电脑鼠模糊PID控制算法研究

电脑鼠模糊PID控制算法研究

作者：薛艳长安大学

学位级别：硕士

融合了电机控制、红外传感器和智能算法等技术为一体的电脑鼠实际上是一个自主式移动机器人。当电脑鼠处于迷宫中时,它必须自行搜索路径并在迷宫中前进、记忆迷宫资料、计算最短路径、搜寻终点等。而电机是电脑鼠至关重要的一个组成部分... 详细信息

融合了电机控制、红外传感器和智能算法等技术为一体的电脑鼠实际上是一个自主式移动机器人。当电脑鼠处于迷宫中时,它必须自行搜索路径并在迷宫中前进、记忆迷宫资料、计算最短路径、搜寻终点等。而电机是电脑鼠至关重要的一个组成部分,它要根据微控制器传来的信息控制电脑鼠启动、直行、转弯、停止等动作。由于步进电机多为开环控制,并且具有失步、振荡等缺点,为了使电脑鼠能更加准确和稳定的完成迷宫任务,本文设计了步进电机闭环模糊PID控制器和直流电机模糊PID控制器,并给出了电脑鼠的硬件结构及软件程序流程图。本文的研究内容主要有以下两个方面：(1)由于电脑鼠在迷宫中转弯、走直线等动作和行走的速度都要靠电机驱动和控制,得出电机是电脑鼠基本动作控制的核心。针对电脑鼠步进电机开环运行的缺点,提出了步进电机闭环控制和直流电机控制的方法。(2)在分析比较传统PID控制方式的基础上设计了步进电机闭环模糊PID控制器和直流电机模糊PID控制器。在MATLAB/Simulink仿真环境下,分别建立了步进电机闭环控制模型和直流电机控制模型,并针对以上两种模型进行了详细的仿真分析。结果表明,加入模糊PID策略后,减小了步进电机开环控制下的失步、丢步现象,加快了系统的响应速度,提高了系统的稳定性。

关键词：电脑鼠电机模糊PID控制 MATLAB/Simulink

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IEEE电脑鼠直流伺服电机控制建模与研究

微电机 2014年第5期47卷 41-45,82页

作者：吴刚曾国强严磊杨剑成都理工大学成都610059

根据IEEE电脑鼠竞赛标准,电脑鼠需要在迷宫内快速找到起点到终点的最短路径,完成冲刺任务。为了确保电脑鼠在迷宫内快速稳定的运动,实现电脑鼠的高性能控制,提出了Matlab/Simulink仿真建模分析电脑鼠直流伺服电机控制特性的方案。根据... 详细信息

根据IEEE电脑鼠竞赛标准,电脑鼠需要在迷宫内快速找到起点到终点的最短路径,完成冲刺任务。为了确保电脑鼠在迷宫内快速稳定的运动,实现电脑鼠的高性能控制,提出了Matlab/Simulink仿真建模分析电脑鼠直流伺服电机控制特性的方案。根据电机的等效电路模型和动力学模型,建立电机的控制仿真模型,在仿真建模的基础上,应用嵌入式技术、磁电编码器技术、RFID技术对电机进行精准的闭环控制,保证了电脑鼠电机控制的稳定性和高效性。实践表明:该方法解决了直流伺服电机控制系统开发周期长、最优控制参数选取难等问题,可应用于直流伺服电机高性能控制领域。

关键词：电脑鼠 Simulink仿真 PID控制磁电编码器

基于电脑鼠实验平台的Dijstra算法和Floor-fill算法比较研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2016年第4期40卷 750-754页

作者：薛盼为王玉平余鹰湖北省安全生产应急救援中心武汉430070 武汉明德生物科技股份有限公司武汉430074 美国克莱姆森大学克莱姆森29631

介绍了迷宫环境的建模和2个路径规划算法,Djikstra和Flood-fill算法,并进一步通过流程图和仿真来阐述如何使用该算法在任意的迷宫环境中导航,以最佳路径从起始位置到达目标位置.结合实物实验来验证算法的正确性和分析其相对优缺点.

关键词：电脑鼠 Djikstra Flood-fill

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基于AVR单片机的电脑鼠硬件设计与实现

福州大学学报（自然科学版） 2014年第6期42卷 876-882页

作者：杨晶菁张浩福州大学电气工程与自动化学院福建福州350116 福州大学数学与计算机科学学院福建福州350116

设计一款轮式智能移动机器人——电脑鼠,可自动搜寻路径并穿越一个16×16的迷宫.电脑鼠硬件主要由AVR单片机、微型直流电机和红外传感器构成.文中介绍直流电机驱动电路、编码器二倍频电路和辩向电路;建立直流电机PID控制仿真模型,采用... 详细信息

设计一款轮式智能移动机器人——电脑鼠,可自动搜寻路径并穿越一个16×16的迷宫.电脑鼠硬件主要由AVR单片机、微型直流电机和红外传感器构成.文中介绍直流电机驱动电路、编码器二倍频电路和辩向电路;建立直流电机PID控制仿真模型,采用临界比例度法整定PID参数,实现直流电机的快速调整和精确控制;采用对数坐标拟合红外传感器采样值与挡板距离的曲线,采用线性内插法得到采样值对应的距离数据,提高了微处理器的运算效率并减小误差.所设计的电脑鼠可实现迷宫搜索.

关键词：电脑鼠 AVR单片机直流电机红外传感器 PID控制

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基于ARM7的电脑鼠的设计与实现

煤炭技术 2010年第12期29卷 188-189页

作者：夏炎南京工业大学电子与信息工程学院南京210013

针对IEEE标准电脑鼠走迷宫的竞赛要求,介绍了一种基于ARM7的电脑鼠系统的设计与实现方法。文中对其硬件构成和软件算法都做了详细的说明。该电脑鼠实现了在迷宫内快速稳定的行走及对迷宫最优路径的搜索。

关键词：电脑鼠 ARM7 红外传感器迷宫

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IEEE标准电脑鼠在工程实践教学中的应用

实验室研究与探索 2014年第9期33卷 117-121,136页

作者：王润民刘占文杨澜惠飞长安大学现代工程训练中心陕西西安710064 长安大学信息工程学院陕西西安710064 长安大学陕西省道路交通智能检测与装备工程技术研究中心陕西西安710064

以该校现代工程训练中心近年来针对我国现行高等教育体制下的工程实践教学存在的教学内容局限、教学方式单一、跨学科协同教学能力不足等问题试点开设的"IEEE标准电脑鼠的设计与制作"工程实践课程为例,从IEEE标准电脑鼠的硬件开发、算... 详细信息

以该校现代工程训练中心近年来针对我国现行高等教育体制下的工程实践教学存在的教学内容局限、教学方式单一、跨学科协同教学能力不足等问题试点开设的"IEEE标准电脑鼠的设计与制作"工程实践课程为例,从IEEE标准电脑鼠的硬件开发、算法设计、软件设计和仿真分析四个方面深入阐述了在该工程实践课程中学生需要学习的各项工程实践技能,并总结了该课程的开设对我国新时期工程实践教学的意义。实际教学结果表明,该实践课程的开设有效地提高了我校本科教育中工程实践环节的教学能力。

关键词：高等教育工程实践教学电脑鼠协同教学跨学科

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基于概率距离的电脑鼠走迷宫融合算法研究

计算机工程 2018年第9期44卷 9-14页

作者：袁臣虎路亮王岁李海杰刘奇天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室天津300387

针对传统电脑鼠迷宫搜索算法无法适应随机迷宫图搜索的问题,提出一种新的电脑鼠走迷宫融合算法。运用概率距离将迷宫划分为八区域,标定各区域概率距离特征并进行算法填充,实现概率距离向心算法和洪水算法的高效融合,提高迷宫搜索效率并... 详细信息

针对传统电脑鼠迷宫搜索算法无法适应随机迷宫图搜索的问题,提出一种新的电脑鼠走迷宫融合算法。运用概率距离将迷宫划分为八区域,标定各区域概率距离特征并进行算法填充,实现概率距离向心算法和洪水算法的高效融合,提高迷宫搜索效率并降低对高性能CPU的依赖性。通过对6张迷宫的测试结果表明,与传统向心和洪水算法相比,该算法迷宫搜索时间可减少50%,搜索成功率达到100%,是一种高效的迷宫融合搜索算法。

关键词：电脑鼠向心算法概率距离区域划分迷宫

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基于粒子群算法的迷宫电脑鼠应用研究

基于粒子群算法的迷宫电脑鼠应用研究

作者：周建玉江西理工大学

学位级别：硕士

融合了红外传感,电机控制,智能算法等技术的电脑鼠是一种智能自主移动机器人,电脑鼠在迷宫中,探查周边环境、选择逃生路径则可以归结到路径规划的范畴。移动机器人路径规划是机器人技术中一个重要研究领域,得到了很多研究者的关注,并取... 详细信息

融合了红外传感,电机控制,智能算法等技术的电脑鼠是一种智能自主移动机器人,电脑鼠在迷宫中,探查周边环境、选择逃生路径则可以归结到路径规划的范畴。移动机器人路径规划是机器人技术中一个重要研究领域,得到了很多研究者的关注,并取得了一系列重要成果。路径规划问题是指自主移动机器人在未知的、复杂的环境中自主规划起点至终点的路径,并且躲避障碍。迷宫电脑鼠的路径规划是智能移动机器人路径规划中的典型应用。由于迷宫环境的特殊性,迷宫电脑鼠的路径规划有着比一般避障路径规划算法更加复杂的要求。(1)以功能强大的ARM7系列32位微处理器LPC2138为控制芯片制作出符合标准的电脑鼠,电脑鼠用直流电机做驱动装置,由集成CMOS管组成的H桥电路驱动直流电机,采用红外一体化发射接收器作传感器,完成了电脑鼠的制作。(2)本论文研究了一些经典的方法,对人工势场法、栅格法的路径规划进行了概述;在研究了国内外智能机器人路径规划技术的基础上,根据机器人路径规划算法的研究现状和向智能化、仿生化发展的趋势,论述了基于粒子群算法的机器人路径规划方法,指出了经典方法应用于电脑鼠的不足,同时指明了粒子群算法应用于电脑鼠的优势。(3)对粒子群算法概述,通过对三个有约束条件的函数最优值的求解验证了粒子群算法的优点;按照粒子群算法的基本思想,对迷宫进行规划,把迷宫转化为数字式的表示方法,并建立严谨的适配值函数,通过仿真实验,求解出了迷宫的最优路径,电脑鼠能用这个最优路径到达终点,整个过程用时最短。最后,对全文工作进行了总结,并对机器人技术和路径规划算法的研究进行了展望。

关键词：电脑鼠迷宫粒子群优化算法