迷宮機器人系統設計與搜索算法研究.pdf

1、本文根據迷宮機器人走迷宮的實際特點，重點設計了迷宮機器人的機械機構、傳感器系統和控制系統等部分，并對機器人走迷宮的一些算法進行了研究。 首先設計了迷宮機器人的機械結構，采用前輪為萬向輪，后兩輪單獨驅動的三輪式結構，其控制簡單，運動靈活，能夠方便地實現前進、后退、轉彎等動作；其次設計了迷宮機器人的傳感器系統，迷宮機器人具有三個紅外和三個黑標傳感器，能對迷宮的立體環(huán)境進行檢測，三個紅外傳感器分別對機器人左前右三個方向的迷宮壁進行檢測

2、，而黑標傳感器則用來檢測迷宮地面白線以判斷是否到了一個新的迷宮格，并且相互配合進行終點檢測和機器人姿態(tài)的調整，以防止機器人在迷宮中迷路；再次設計了基于AVR(ATmega16L)微處理器的控制系統硬件部分，主要包括PWM功率驅動模塊，串行通訊模塊以及微處理器模塊和電源模塊等。 同時把一些經典的盲目搜索算法應用于迷宮問題的求解，如深度優(yōu)先算法和廣度優(yōu)先算法，并對兩種算法進行了計算機仿真，給出了各自的優(yōu)缺點。根據蟻群混合算法的原理，

3、在蟻群算法的基礎上提出了雙蟻群算法：即把蟻群分成兩部分，種群一按深度優(yōu)先算法搜索路徑，并把得到的最優(yōu)路徑信息提供給蟻群二，蟻群二按照蟻群算法搜索路徑，并根據兩個種群的最優(yōu)路徑信息修改信息素濃度分布，雙蟻群算法克服了普通蟻群算法收斂速度慢、易停滯等問題，實驗證明了該算法在求解迷宮問題上的有效性。 迷宮機器人走迷宮時只能利用局部信息，而且處理器的速度和空間有一定的限制，其目的是找到一條從入口到出口的通路，所以在分析了以上各種算法的優(yōu)