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智能老鼠走迷宫系统设计的优化与实现_尹会明

智能老鼠走迷宫系统设计的优化与实现_尹会明
智能老鼠走迷宫系统设计的优化与实现_尹会明

2010年4月第4期

电子测试

ELECTRONIC TEST

Apr.2010

No.4智能老鼠走迷宫系统设计的优化与实现

尹会明

(南京信息职业技术学院, 南京,210046)

摘要:为了实现智能老鼠在走迷宫的比赛中能够准确有效的找到最优路径,提出了一种改进的具有记忆能力的最优路径搜索方法。分析并比较了在不同规模的迷宫中,采用3种不同的算法,智能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。

关键字:最优路径;智能老鼠;优化

中图分类号:TN337 文献标识码:A

Optimization and realization on smart micromouse

for maze search

Yin Huiming

(Nanjing college of information Technology,Nanjing,210046)

Abstract:In order to searching the optimal path quickly and accurately in the match of maze searching, an improved algorithm with capability of memory acquisition for searching the optimal path is brought forward. We analysis the different path length and the calculating procedure in the different mazes. The result shows that this algorithm is especially suitable for the large-scale maze.The algorithm greatly reduces the number of path search. and has fewer calculations.

Keywords: optimal path;micromouse;optimization

0 引言

智能老鼠走迷宫比赛中,能否迅速准确的找到迷宫的最佳路径已成为系统设计的关键问题。对于智能老鼠走迷宫的算法,国内外的研究者大体采用两种算法:深度优先搜索算法和广度优先搜索算法。传统的深度优先搜索算法从迷宫的入口出发, 若所在当前位置可通,则朝下一位置探索, 切换下一位置为当前位置; 若所在当前位置不可通, 则退回上一位置。如此重复, 直至到达出口。广度优先搜索法又叫流水法。从迷宫的入口出发, 若所在当前位置可通,则依次探索当前位置的邻接位置。然后依次将这些邻接位置设置为当前位置, 探索他们的邻接位置。层层推进, 直至找到迷宫出口。广度优先搜索与深度优先搜索相比,深度优先搜索在整个探索过程中,只需要一个探索点。而广度优先搜索比

较适合在一个已知的迷宫中寻找最佳路径。相对来

说,深度优先搜索成本较低,它适合于在一个未知

的迷宫寻找一条通路,当然不一定是最优的。由此

可见,利用深度优先算法肯定可以以顺利找到迷宫

出口,但是对于有孤岛的迷宫,这种算法很容易陷

入死循环[1]。本研究在分析以上两种算法的优缺点

后,同时结合本次设计的实际要求,提出了一种改

进的具有记忆能力的深广结合的迷宫探索方法,较

好的解决了迷宫最佳路径的搜索问题,能够准确有

效的找到最优路径。

1 智能老鼠系统的硬件设计

为了实现智能老鼠在迷宫中的顺利的行走,本

设计的系统的硬件部分主要由几个模块组成,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

检测智能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。

图1 系统的硬件框图

1.1 微控制器选择

微控制器采用luminray micro 公司生产的32位

ARM Cortex?-M3内核的LM3S1138微控制器。

具体的GPIO的功能配置如表1所示。

1.2 电机驱动模块

电机控制系统主要是用来控制智能老鼠的运动,

电机的选择对机械结构的影响明显,它不但直接影

响小车的尺寸和结构安排,并且对小车的运动灵活

性起关键作用,主要包括电机和电机驱动电路两部

份。电机采用的是直流反应式步进电机,开环控制,

无需测速器件,也不需要减速器,减少了机构的复

杂性。而电机驱动电路采用的是Rohm公司的生产

的直流步进电机专用驱动芯片BA6845fs,具体的控

制方法如表2所示[2-3]。

表1 GPIO的功能配置表

GPIO功能分配

PD0IN11左端电机的输入端控制

PD1IN12

PD2IN21

PD3IN22

PD4IN11右端电机的输入端控制

PD5IN12

PD6IN21

PD7IN22

PB0PWMO 输出控制电机转速

PB2PWM1 输出控制红外发射频率

表2 BA6845fs电机驱动控制方式

IN11/21IN12/22OUT11/22OUT12/22Mode

L H H L向前

H H L H后退

L L OPEN OPEN停止

H L OPEN OPEN停止

1.3 红外传感电路模块

智能老鼠的红外传感模块主要负责对外部环

境的监测和处理。本系统中的红外模块主要采用

了IRM-8601S 红外线一体化接收头和普通的红外

线发射管。为了让智能老鼠在迷宫中能够顺畅的行

走,转弯,在传统3组传感器的布局基础上进行了

改进,采用了5组红外传感器单元,除了正前正左

正右3个方向外,还在车头前方再添加左右两个45

度斜角传感器单元,在行进过程中对两侧墙壁进行

实时探测,一旦任一斜角传感器单元接收到反射信

号,则说明智能老鼠已经向该方向倾斜,需要及时

调节步进电机使智能老鼠恢复到正确姿势。

1.4 电源部分

电源部分包括电池组和电压调节电路,电压红外传感子

系统

电机控制子

系统

LM3S11

38

电源

调节电路使用的是Sipex 公司的sp6641A 生产的芯片, 该芯片是一个极低静态电流、高效率的DC-DC 转换器, 输入电压3.3v, 输出电压5v. :电源模块主要是来为整个系统供电。对于移动机器人来说,其

电源通常采用蓄电池,提供给功率器件和逻辑器件。对于一个机电控制系统来说,系统的抗干扰性能是非常重要的。对不同的功能部件提供相互隔离的电源是提高抗干扰性能的一个重要手段。

2 智能老鼠走迷宫的软件设计

迷宫机器人的软件采用模块化设计思想,这样软件实现模块化、标准化,易于理解和移植。电脑鼠的软件部分主要用来判断迷宫环境, 发送控制信息给相应的硬件模块, 对迷宫中的电脑鼠进行导航。迷宫的探索算法主要由主程序和实现各种功能的子程序组成, 主程序主要起到导向决策功能, 而智能老鼠具体的各种功能的实现则是通过调用子程序来实现的。

智能老鼠需在迷宫中完成探测道路和全速冲刺任务。智能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。迷宫搜索的算法选择是系统设计中很关键的一部分,传统的搜索迷宫算法很多,深度优先搜索,广度优先搜索,以及遗传算法都是比较经典的算法。在不同规模的迷宫中各有自己的优势[4]。

本算法根据广度优先搜索与深度优先搜索两种算法的优缺点,同时结合本次设计的实际要求,提出了一种新的改进的具有记忆能力的深广结合的迷宫探索方法,能够有效的找到最优路径。

2.1 迷宫的探测子程序

在本次设计中,由于迷宫的规模不大,探测阶

段的策略主要还是采用传统的深度优先的算法,即在有限的时间或探测次数下,只探测迷宫的一部分,从中找出一条可行的路径。智能老鼠在巷道内行走,如果最后无路可走,则该巷为“死巷”[5-7];

智能老鼠在巷道内行走的方向最多只有3个(前、左、右) ,如果存在2 个或2 个以上的方向可以行走,称为“交叉”。在遇有交叉时本次设计采用的是右手法则。即当遇到障碍和交叉时,以右边为优先的前进方向

[8]

2.2 最优路径选择阶段

本文采用一种改进的深广结合的算法来搜索最优路径。首先,要引入几个概念,本算法把迷宫细分为8种状况:死胡同,右转弯 ,左转弯,直丁字路口,直通道,右丁字路口,左丁字路口,十字路口。

算法思想:根据迷宫的特点, 如果存在不只一条迷宫通道, 则在通道的路径上必然存在一个分叉口。如果先用深度优先搜索探出一条通道, 然后再在分叉点处增加搜索的宽度, 则必然能找到最短的通道。同时,记录下已搜索到的路径,在下一次深度优先搜索时候,如果碰到上次已经走过的分叉路口时,则根据上次的转向,决定当前的运动,或前进,或左转或右转,这样就大大的节省了计算量,即改进的具有记忆能力的深广结合的迷宫探索法[9]。

本算法其实是在计算量和最短通路之间一个较好的折衷,实际测试结果也表明,与传统的迷宫算法相比,本文所采用的最优路径的搜索算法更适用于探索未知的迷宫,即在本阶段的深度优先搜索阶段时,遇到迷宫分叉口,就可以利用上次在探测阶段的路况数据,决定智能老鼠的运动。

2.3 冲刺阶段

找到了最短路径, 智能老鼠就可以从起点开始以

最快的速度冲到终点, 冲刺子程序可以实现该功能。

2.4 其他控制子程序

在智能老鼠的行走过程中肯定还需要调用其他

的一些子程序,如老鼠行走时候需要检测其前方以

及两侧的障碍状况的时候,就要用到红外检测子程

序[10-11]。转弯时候需要转弯子程序和行走控制子程

序,系统一些延时功能则需要延时子程序来实现。

3 实验结果及分析

为了验证本文所采用的改进的深广结合的最佳

路径搜索算法在迷宫搜索时的有效性,选取了5种

规模的迷宫:5×5,10×10,15×15,20×20,40×40[12-13].

从智能老鼠的实际行走的路径长度以及算法的指令

的执行状况两个方面对比了本算法和经典的两种算

法,下面的两张表格给出了实验结果。表3展示了

在不同规模的迷宫中采用不同的算法,智能老鼠的

判断次数和调整次数。表4给出了在不同的规模的

迷宫环境下采用不同的迷宫算法时智能老鼠所走的

实际路径长度以及算法执行的指令条数。

表3 不同迷宫智能老鼠的判断次数和调整次数比较

迷宫规模本算法广度优先搜索深度优先搜索

判断次数调整次数搜索次数探索次数

5×522816236268

10×103567219942358

15×15297810832963640

20×205362156927612328

40×40302529263686442176

表4 路径长度和执行指令条数的对比结果

5×510×1015×1520×2040×40

本算法5214158262719883735747814016

深度优

先搜索

7451716833309434521052569

广度优

先搜索

51121543629876392170973294

以上的实际数据的对比结果表明,在规模较小

的迷宫时候,本算法和经典的算法差别不大,没有

太大的优势,但是在大型的未知迷宫探索时,本算

法的优越性就明显的体现出来。智能老鼠所走的实

际路径长度是最短的,算法的实验结果比较令人满

意。

4 结语

本文设计了一种基于LM3S1138处理器的走迷

宫智能老鼠,实验表明,智能老鼠在迷宫中行走的

比较平稳,并能顺利完成前进,后退,转弯避障等

相关的系统功能。算法方面,本文采用了一种改进

的深广结合的最优路径搜索办法。实际的测试表明,

本文的所提出的算法大大减少了路径搜索的次数,

减少了计算量,提高了迷宫搜索的准确性和有效性。

参考文献

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2005.

(下转第63页)

分布与动态变化情况。实测系统的等效扫频速率为700MHz/s,其宽带信号处理通道可以达到3.2kHz 的频谱分辩率,窄带信号数据处理通道, 以25kHz 带宽为例, 可以达到1.6kHz 的频率分辨率,对于需要监测并进行高分辨率谱分析的信号,经过进一步抽取压缩窄带信号带宽并配合相关数字信号处理算法,可以达到最小0.9kHz 的频率分辨率。实测系统同时还可在数据库的支持下进行实时的信号识别,性能良好。作为一种通用的数据采集系统,本系统也适用于其他需要多速率中频数据采集的应用。

参考文献

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作者简介:康凯,电子工程学院在读硕士研究生,研究方向为软件无线电与通信信号处理。

E-mail: kaikang_123@https://www.wendangku.net/doc/f510369251.html,

(上接第38页)

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作者简介:尹会明,高级工程师/副教授,从事雷达计算机接口系统设计与科研工作。

智能迷宫小车方案

首届ST-EMBED电子设计大赛参赛作品:走迷宫的小车 A Robot System Based On Wireless Communication 参赛学校:华中科技大学 参赛学生:静超、肖骁、刘焱、孙姚聪、吴正华 指导老师:钟国辉 参赛队号: 2006年1月27日 华中科技大学电子与工程系Dian团队

走迷宫的小车 摘要:本系统采用ST公司ARM7芯片STR710FZT6为核心进行设计,合理利用了该芯片上丰富的资源,实现小车智能蔽障、寻迹,信息无线传输等功能,从而在远端PC上对获取的信息进行实时显示。本系统针对现实中出现的对于未知区域实时探测的需求,适当进行了简化,利用迷宫进行模拟。其中,有一台智能小车,和一个PC端。小车在迷宫行进的过程中,会自动蔽障、选择路线,并通过无线模块将行进的信息实时传送给远端PC机,从而在PC端显示出小车在迷宫中行进的路线。为了达到在迷宫中行走的目的,我们要设计蔽障和迷宫算法,为了使小车的信息能够实时传输到远端PC机,就需要设计一套较为实用和可靠的无线通信协议。 关键词:蔽障,迷宫算法,无线通信协议 A Robot System Based On Wireless Communication Abstract:This system uses STR710FZT6 ARM7 chip as a core and its rich resources to achieve a smart car with functions of intelligent languishing impaired, motion, wireless transmission of information and others, PC on the remote will obtain the information for real-time display. In view of the reality of the system for real-time detection of unknown regional demand, we make a proper conduct of a simplified, using simulation maze. Among them, they have a smart car, and a PC terminal. In the process, the smart car will automatically languishing barriers, choose route and the road line will be through wireless module and real-time transmission of information to distant PC which shows it. In order to achieve the purpose, we have to design languishing impaired and maze algorithm, and also with the purpose of making Dolly have the ability of real-time transmission of information to distant PC, we should design a more practical and reliable wireless communication protocol. Keywords: languishing impaired, maze algorithm, wireless communication protocol.

智能小车系统

智能小车系统 作者: 黎波 罗均元 李中华 赛前辅导:王老师 杨老师 摘要 本设计采用两块单片机(89S52)作为自动控制小车的检测控制、显示计算核心。路面黑线检测采用反射式红外传感器,车速和距离检测使用了霍尔传感器,金属检测使用了金属接近开关。电源部分采用了强电流、弱电流分开。数字、模拟独立供电,利用光电耦合器件避免了电动机对控制系统的干扰。同时利用了PWM技术动态的控制电动机的转速,利用低密度PLD 简化电路提高硬件系统的可靠性,基于这些完备可靠的硬件设计,使用了一套独特的软件算法实现了小车在金属的检测,和在高速运动中的精确控制,达到了很好的效果! 本设计的主要特色: ~高效的H型PWM电路,提高电源的利用率。 ~控制电路电源和电动机电源隔离,信号通过光电耦合器传输。 ~红外检测路面,软件纠错,免受路面杂质干扰。 ~优化软件算法,智能化的自动控制,反应迅速。 ~前置式方向灯,行驶状态一目了然。 一:系统设计及方案论证 根据题目要求,系统可以划分为几个基本模块,如图1-1所示。对各模块的实现,分别有以下一些不同的设计方案: 1-1 1:电机驱动调速模块 方案一:采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应速度慢,机械结构易损坏,寿命短,可靠性差。 方案二:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压,从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速,而数字电阻元件价格昂贵,主要问题是一般电动机的电阻很小,但电流很大;分压不仅会降低

效率,而且实现很困难。 方案三:采用由双极性管组成的H型PWM电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高;H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很块,稳定性也很高,是一种广泛采用的PWM调速技术。 基于上述理论分析,选用方案三。 2:路面黑线探测模块 探测路面黑线的大致原理是:光线照射到路面并反射,由于黑线和白线的反射系数不同,可以根据接收到的反射光强弱判断是否到达跑道边侧。 方案一:可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射-接收电路。这种方案的缺点在于其他环境光源会对光敏二极管的工作产生很大干扰,一旦外界环境条件改变,很可能造成误判和漏判;虽然采取超高亮度发射管可以降低一定的干扰,但这势必会增加额外的功率损耗。 方案二:脉冲调制的反射式红外发射-接收器。考虑到环境光干扰主要是直流分量,如果采用有交流分量的调制信号可大幅度减少外界干扰;另外,红外发射管的最大工作电流取决于平均电流,如果采用占空比小的调制信号,在平均电流不变的情况下,瞬时电流可以很大(50-100MA),这样也可以大大提高信噪比。但电路较复杂且软件工作量加大。 方案三:不调制的反射式红外发射-接收器。由于采用红外管代替普通可见光管,可以降低环境光源干扰;如果直接用直流电压对管子供电,限于管子的平均功率要求,工作电流在10MA左右。 由于发射接收组件距离路面较近,切组件有外罩防止外界的干扰,所以我们采用了方案三。 3:车轮测速及路程计算模块 方案一:采用霍尔元件,该器件内部由三片霍尔金属板组成,当磁铁正对金属片时,由于霍尔效应,金属板发生横向导通,因此可以在车轮上安装磁铁,而将霍尔器件安装在固定轴上,通过对脉冲的计数进行车速测量。 方案二:受鼠标的工作原理启发,采用断续式光电开关。由于该开关是沟槽结构,可以将其置于固定轴上,再在车轮上均匀的固定多个遮光条,让其恰好通过沟槽,产生一个个脉冲。通过脉冲的计数对速度进行测量。 上述方案二计数精度较高,但安装不便且MCU计数负担过重,影响小车速度的提升。方案一在工业上得到广泛应用性能稳定切装配容易,因

课程设计_老鼠走迷宫

HUNAN CITY UNIVERSITY 数据结构课程设计报告 设计题目:老鼠走迷宫 专业:计算机科学与技术 学生姓名:邓宇 班级学号: 0906401-23 指导教师:杨格兰、胡奇光 2011 年 6 月 18 日

一、设计时间 2011年6月20日——24日 二、设计地点 湖南城市学院第一实验楼计算机系机房509 三、设计目的 1.培养实际工作所需要的动手能力,进一步熟悉基本概念; 2.熟练掌握对实际问题的抽象技能,了解程序基本的流程; 3.培养查阅资料,独立思考问题的能力。 四、设计人 邓宇 五、指导老师 杨格兰、胡奇光 六、设计课题 老鼠走迷宫 开发环境:Visual Studio 2010 Ultimate UML Activity Diagram Visual C # 2008 Express Editions Adobe Photoshop CS4 七、基本思路及关键问题的解决方法 技术要求: 程序开始运行时显示一个迷宫地图,迷宫中央有一只老鼠,迷宫的右下方有一个粮仓。游戏的任务是使用键盘上的方向键操纵老鼠在规定的时间内走到粮仓处。 要求: 1、老鼠形象可辨认,可用键盘操纵老鼠上下左右移动; 解决方案:老鼠图片形象可以用Photoshop来制作,通过键盘按键事件发送消息到对象(老鼠),实现老鼠的移动。 2、迷宫的墙足够结实,老鼠不能穿墙而过; 解决方案:在老鼠每一步的移动中检测是否撞墙,若是则停止走动。

由于地图是图片,要检测就需要取出墙壁那点的颜色(显然不是白色),然后作比较来作碰撞检测。 3、若老鼠在规定时间内走到粮仓处,提示成功,否则提示失败; 解决方案:加载定时器,设定60秒钟,若在规定的时间,及时间变成0时,弹出对话框提示用户游戏失败。 4、添加编辑迷宫功能,可修改当前迷宫。 解决方案:备用一张地图图片资源,可以用于更换地图。 八、算法及流程图 Visio流程图:

小白鼠走迷宫

《小鼠走迷宫》实验报告 生技基地:孟祥东 0121121202 殷振琦 生物技术:李静新

小白鼠走迷宫 【摘要】本实验通过在人为设置的迷宫里,小白鼠不断感受复杂通道的结构,调整和改进自己的行为。随着训练次数的增加,条件反射逐渐建立,以至在大脑皮层形成记忆。通过记录动物搜寻食物的时间长短可以对此加以评价。 【关键词】小白鼠迷宫记忆 前言:《实验动物学》最近10年,遗传科学家对两种动物建立了一系列遗传工程的技术,可以改变(去掉或加上)其体内基因的组成,这两种动物是老鼠和果蝇。在哺乳类动物中,老鼠可谓具有得天独厚的优势。昆虫类的果蝇行为简单,脑也较小,不如哺乳类的老鼠脑较大。此外,老鼠也更接近人类,通过老鼠的实验可以间接地了解人脑的功能。学习和记忆是神经系统高级中枢的重要机能之一。学习是神经系统不断接受环境刺激而获得的行为习惯和经验;获得的行为习惯和经验维持一定时间的能力就是记忆。动物的学习和记忆能力对其生存具有重要意义。本次实验,我们通过观察,分析小白鼠学习和记忆过程,理解大脑在动物行为机制建立中的作用;通过实验,了解数据统计分析在科学研究中的重要作用。 1.材料与方法 1.1材料 小白鼠、纸板(做迷宫)、食物、秒表 1.2方法 1.2.1 饥饿处理的小白鼠1只,放置在迷宫入口,记录其找到食物所需时间。5分钟后, 重复上述步骤,同样的间隔时间对其进行相同实验,每只小白鼠共计进行6次实 验。 1.2.2 对另一只进行饥饿处理的小鼠进行相同实验,记录每只小白鼠找到食物所需时 间。 1.2.3 绘制图表,进行数据分析。 2.结果 2.2曲线图

注:纵坐标表示所用时间(单位:秒),横坐标表示实验次数,系列一表示小鼠B,系列二表示小鼠A 2.3分析 2.3.1 随着小白鼠学习和记忆过程的进行,小白鼠找到食物的时间越来越短; 2.3.2 气温对小白鼠的活动能力有较大影响,低温使小白鼠活动能力降低; 3、讨论 德国心理学家艾宾浩斯(H.Ebbinghaus)研究发现,遗忘在学习之后立即开始,而且遗忘的进程并不是均匀的。最初遗忘速度很快,以后逐渐缓慢。他认为"保持和遗忘是时间的函数",并根据他的实验结果绘成描述遗忘进程的曲线,即著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线。 人的大脑是一个记忆的宝库,人脑经历过的事物,思考过的问题,体验过的情感和情绪,练习过的动作,都可以成为人们记忆的内容。例如英文的学习中单词、短语和句子,甚至文章的内容都是通过记忆完成的。从"记"到"忆"是有个过程的,这其中包括了识记、保持、再认和回忆。有很多人在学习英语的过程中,只注重了学习当时的记忆效果,孰不知,要想做好学习的记忆工作,是要下一番工夫的,单纯的注重当时的记忆效果,而忽视了后期的保持和再认同样是达不到良好的效果的。 在信息的处理上, 记忆是对输入信息的编 码、贮存和提取的过程, 从信息处理的角度上, 英文的第一次学习和背 诵只是一个输入编码的 过程。人的记忆的能力

电脑鼠走迷宫死区排除算法

电脑鼠走迷宫大赛探索过程算法优化研究 ——死路排除算法 ——死区域算法1摘要 电脑鼠走迷宫大赛是由国际电工和电子工程学会(IEEE)举办的人工智能领域的一项国际性赛事,集机械、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面科技知识于一体[1],具有很高的知名度。迷宫算法的优劣直接影响比赛的最终成绩。本文从经典迷宫算法入手,先后提出了能排除单行当列死路的“死路排除算法”和能够排除任意形状死区域的“渗透法”,然后通过测试验证两种改进算法的优越性。改进算法的核心思想是通过已经获得的迷宫信息排除不包含最短路径信息的死区域。同时,文中创造性的将“渗透思想”用于迷宫算法当中,很好的实现了死区域的判定与排除。与经典算法相比,改进算法在时间、空间方面都有良好的优化效果。 2背景简介 电脑鼠走迷宫大赛是国际电工和电子工程学会(IEEE)每年都会举办的一项国际性赛事,于1972年由美国机械杂志发起。比赛中的电脑鼠是一个小型的由微处理器控制的机器人车辆,在复杂迷宫中具有译码和导航功能。该比赛自推出以来,受到了世界各国师生的青睐。2007年和2008年,上海市计算机学会率先在中国主办了两次IEEE标准电脑鼠走迷宫邀请赛(长三角地区),有三十多所院校参加,反响强烈。2009年比赛范围扩展到全国,共有9个赛区的52所高校参赛[2]。 2.1电脑鼠走迷宫大赛规则[3] 电脑鼠的基本功能是从起点开始走到终点,这个过程称为一次“运行”,所花费的时间称为“运行时间”;电脑鼠从第一次激活到每次运行开始所花费的时间称为“迷宫时间”;电脑鼠在比赛时手动辅助的动作称为“碰触”。竞赛使用这3个参数,从速度、求解迷宫的效率和电脑鼠的可靠性三个方面来进行评判。 电脑鼠的得分是通过计算每次运行的“排障时间”来衡量的,即将迷宫时间的1/30加一次运行时间;如果未被碰触过,则再减去10s(奖励时间),这样得到的就是排障时间。电脑鼠在迷宫中停留或运行的总时间不可超过15min,在限时内允许运行多次。如果进入迷宫是为了进行探测和记忆,则这次运行就称为“试跑”;如果进入迷宫是根据先前的记忆和经验,按照智能算法确定最佳路径,并以最快的速度到达目的地,则这次运行就称为“冲刺”。 2.2迷宫、电脑鼠规格 迷宫由256个方块组成,每个方块18 平方厘米,排成16行×16列。迷宫的隔板沿方块的四周布设,形成迷宫通道。如图1为迷宫照片。图2为电脑鼠样例照片,该电脑鼠采用ARM7处理器——LM3S615作为主控芯片。五组可测距的红外线传感器按照某固定频率对迷宫格周围障碍进行采样,获取迷宫隔板信息。 图1 迷宫照片图2 电脑鼠样例照片 2.3已有算法

北邮电子工艺实习智能小车实习报告附程序

北京邮电大学实习报告

附页:学生实习总结 一、初步设计 走迷宫小车利用单片机STC900C52RC 作为中控核心,光电开关E18-D80NK 作为走迷宫小车的探测障碍的传感器,以及其它L298N电机驱动芯片、LM1117-5.0/LDO电源。 小车走迷宫使用的是左手算法(即摸墙算法),迷宫是简单连通的,即迷宫的墙总是相互相连的或与迷宫的外轮廓相连,那么迷宫的搜索者从起点开始将左手扶在墙面前行,总能保证不会迷失并且找到迷宫中存在的出口(若忽略出口将回到迷宫起点)。这种策略在刚进入迷宫时即执行的效果是最佳的。小车采用一个L298N电机驱动模块、LM1117-5.0/LDO电源、两个E18-D80NK光电开关(一个放置在小车正前方,一个放置在小车正左方),分别判断小车的前方和左方是否有障碍,并将高低电平传递至传递给单片机,使单片机控制电机实现左转、右转、前进、掉头(实际为连续两次右转)的功能穿越迷宫。 小车是三轮小车,前两个是驱动轮,后一个是支点轮(从动轮),两个驱动轮是分别由两个电机驱动,通过同速率同向转动前进和同速率反向转动转向。 二、具体工作 1) 元器件的焊接与组装 2) 部分代码的编写与调试 3) 小车外观的设计与制作 三、小车焊接与电路测试 1)在我们焊接小车之前,我们用了两天时间学习和熟悉焊接工艺,同时还 做了个发光二极管的小实验,这些基础让我在焊接小车电路板的时候 有了底气,做起来也有些轻车熟路。我们用了半天的时间就几乎完成 了全部的焊接任务,按照小车的装配步骤,我们依次焊接了电阻、晶 体、排阻、二极管、开关、三极管、二极管、电容、数码管、电源电 机端子、排针、驱动芯片等,同时也学会了“先焊矮的后焊高”的道 理。在完成焊接之后,小车的组装也颇为顺利,在实验步骤的指导下, 顺利完成了小车的组装,小车已初现其形。 2)在小车焊接与组装之后,开始进行小车电路测试,植入CHECK程序之后, 小车完美的实现了前进与后退的功能,而且前行的轨迹相对笔直,这 和我们的焊接与组装有很大关系。但是,在实现前进功能的同时也出 现了问题,数码管有一个数字不显示,在查看电路图,和老师同学讨 论之后,我们确定了问题的源头,是有一个三极管在焊接过程中烧坏 了,在更换了三极管之后,数码管全都亮了。同时我也帮其他电机不 转的同学发现和解决了问题,大都是电元件被烧坏了。这也提醒我们 在焊接的时候,要小心谨慎。 四、小车硬件调试

人工智能电脑鼠搜迷宫实验

北京科技大学实验报告 学院:自动化学院专业:智能科学学技术班级: 姓名:学号:实验日期:2017年11月6日 实验名称:人工智能电脑鼠搜迷宫实验 实验目的:掌握电脑鼠的基本操作及智能搜索算法操作。 实验仪器:KEIL MDK、电脑鼠、J-Link、VS 实验原理:所谓“电脑鼠”,英文名叫做Micromouse,是一种具有人工智能的轮式机器人,是由嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置的俗称。当电脑鼠放入起点,按下启动键之后,他就必须自行决定搜索法则并且在迷宫中前进,转弯,记忆迷宫墙壁资料,计算最短路径,搜索终点等功能。电脑鼠更结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识。本实验中,通过红外传感器检测电脑鼠所处位置状态,通过智能算法保存地图并实现地图的搜索,通过pid等控制算法控制电机,达到电脑鼠搜索迷宫并计算最短路径等功能。 实验内容与步骤: 实验内容 1)KEIL MDK的安装 2)电脑鼠硬件的检查及调整 3)智能搜索算法的编写 4)算法的调试与优化 5)实验结果

实验步骤 (一)KEIL MDK的安装 1双击运行Ke i l MDK 4.12 安装程序,出现软件安装界面,如图所示: 2点击Next,勾选安装协议; 3选择安装路径,建议安装在C 盘,运行速度快些 4 填入用户信息,个人用户随意填入即可; 点击Next 就进入实质的安装过程了,Wait for a Whle… 5点击Finish,Keil MDK 就完成安装了,可以发现桌面上生成了名为“Keil uVis ion4”的可执行文件快捷方式。

(二)检查和调整电脑鼠的硬件 1.电机检查:在电脑鼠程序文件中找到Motor.c文件,直接为两侧电机赋相同的速度值,用G-link连接电脑鼠和电脑,传入程序,打开电脑鼠放在地面上,如果电脑鼠能正常直线行进,即证明两侧电机正常工作。如果有电机有问题,拆下原来的电机换新的再次进行电机检查即可。 2.传感器检查:用G-link连接电脑鼠和电脑,打开传感器查询模式,用手逐渐靠近每一个传感器,如果相应的传感器值由小变大,那么此传感器工作正常。且每个传感器在手指位于相同距离时,回传的传感器值近似相等即证明传感器都正常工作,如果有传感器有问题,拆下原来的传感器换新的再次进行传感器检查即可。 传感器回传值查询界面 (三)智能搜索算法的编写 在含底层驱动的程序的基础上加上算法,实现智能搜索,把电脑鼠变成一只真正的智能的老鼠。

电脑鼠机器人迷宫竞赛规则

第四届青少年机器人活动暨亚洲机器人锦标赛中国区选拔赛 电脑鼠机器人迷宫竞赛规则 竞赛要求使用东莞市博思电子数码科技有限公司的电脑鼠机器人器材。如下图所示: (一)场地尺寸及环境要求 1.迷宫场地由8×8个边长为180.00×180.00mm 的正方形单元组成(见图1 )。 电脑鼠机器人迷宫竞赛是一种利用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能的小型机器人比赛,它要求机器人在指定的迷宫中自动探索并找出通往终点的路径,赛中机器人需随时掌握自身的位置信息,准确获取墙壁信息并做记录,最终依靠记忆找出最佳路径并以最短的时间走出迷宫,赢得比赛。 一、简述 二、规则

2.图2示例场地图 3.四周的隔墙将整个迷宫封闭,迷宫隔墙的侧面为白色,顶部为红色。迷宫的地面为木质, 用于隔开每个单元格的围板称为墙壁,迷宫场地的墙壁高50.00mm,厚12.00mm,因此两堵隔墙所构成的通道其实际宽度为168.00mm(示例场地图见图2)

使用油漆漆成黑色。迷宫地面上印有墙壁的定位线,作组装场地时定位墙壁的标记,隔墙侧面和顶部的涂料需能反射红外线,地板的涂料需能吸收红外线。 4.迷宫的起始单元必须有三面隔墙,余下一个出口。例如,若没有隔墙的出口端为“北”向时,那么迷宫的外墙就构成“东”、“南”、“西”方位的隔墙。 5.6.迷宫场地中,将每个正方形单元的四角每两边相交的位置的点我们定义为“格点”。除了停泊区域中心的格点外,其余每个格点至少要延伸出一面隔墙或与一面隔墙相接触。由格点延伸出去的墙壁的组合方式多种多样,以迷宫左下角的一个格点为例,如下图中黑色部分为格点,示例场地图见图 2 A 、从格点处延伸出一块墙壁后,与该节点有关的墙壁的几种布置位置如下: B 、从格点处延伸出两块墙壁后,与该节点有关的墙壁的几种布置位置如下: 符合本规则的迷宫场地设计方案数量众多,但迷宫的格数始终是8×8格,四边的围墙不变,变化的是围墙内部的各个墙壁,比赛时具体使用场地,由比赛现场公布。

智能小车系统项目设计方案

智能小车系统项目设 计方案 第一章引言 1.1 智能车研究背景 1.1.1发展历史 智能小车系统是迷你版的智能汽车,二者在信息提取,信息处理,控制策略及系统搭建上有很多相似之处,可以说智能小车系统将为智能汽车提供很好的试验和技术平台,从而推动智能汽车的发展。 智能汽车是未来汽车的发展方向,将在减少交通事故、发展自动化技术、提高舒适性等许多方面发挥很重要的作用;同时智能汽车是一个集通信技术,计算机技术,自动控制,信息融合技术,传感器技术等于一身的行业,它的发展势必促进其他行业的发展,在一定程度上代表一个国家在自动化智能方面的水平[1]。汽车在走过的100多年的历史中,从没停止过智能化的步伐,进入20世纪90年代以来,随着汽车市场竞争激烈程度的日益加剧和智能运输系统(ITS)的兴起,国际上对于智能汽车及其相关技术的研究成为热门,一大批有实力有远见的大公司、大学和研究机构开展了这方面的研究。很多美国、日本和欧洲等国家都十分重视并积极发展智能车系统,并进行了相关实验,取得了很多成就。我国的相关研究也已经开展,清华大学成立了国最早的研究智能汽车和智能交通的汽车研究所,在汽车导航、主动避撞、车载微机等方面进行了广泛而深入的研究,2000年智能交通系统进入实质性实施阶段,国防科大研制出第四代无人驾驶汽车,西北工业大学、交通大学、大学等也展开了相关研究。这一新兴学科正在吸引越来越多的研究机构和学者投入其中。

1.1.2 智能车的应用前景 智能车系统有着极为广泛的应用前景。结合传感器技术和自动驾驶技术可以实现汽车的自适应巡航并把车开得又快又稳、安全可靠;汽车夜间行驶时,如果装上红外摄像头,就能实现夜晚汽车的安全辅助驾驶;此外,智能车系统还可以工作在仓库、码头、工厂或危险、有毒、有害的工作环境里,并能担当起无人值守的巡逻监视、物料的运输、消防灭火等任务。在普通家庭轿车消费中,智能车的研发也是很有价值的,比如雾天能见度差,人工驾驶经常发生碰撞,如果用上这种设备,激光雷达会自动探测前方的障碍物,电脑会控制车辆自动停下来,撞车就不会发生了。 1.2智能汽车大赛介绍 公司开发嵌入式解决方案的历史可追溯到50多年前,现在,已发展成为在20多个国家设有业务机构,拥有 20,000多名员工的实力强大的独立企业。 公司专门为汽车、消费电子、工业品、网络和无线应用提供“大脑”。他们无比丰富的电源管理解决方案、微处理器、微控制器、传感器、射频半导体、模块与混合信号电路及软件技术已嵌入在全球使用的各种产品中。并拥有雄厚的知识产权,其中包括6,200 多项专利。 为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养,促进高等教育教学改革,受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201号文,附件1),由教育部高等自动化专业教学指导分委员会(以下简称自动化分教指委)主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛,是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动,是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养,重在参与,鼓励探索,追求卓越”为指导思想,旨在促进高等学校素质教育,培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神,为优秀人才的脱颖而出创造条件。 该竞赛由竞赛秘书处为各参赛队提供/购置规定围的标准硬软件技术平台,竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节,要求学生组成团队,协同工作,初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体,是以迅猛发展、前景广阔的汽

《数据结构课程设计》走迷宫游戏

信息工程学院 课程设计报告 课程名称《数据结构》 课题名称走迷宫游戏 专业 班级 学号 姓名 联系方式 指导教师 2015 年 12 月 27 日

目录 1、数据结构课程设计任务书............................................................... 1 1.1、题目........................................................................... 1 1.2、要求........................................................................... 1 2、总体设计............................................................................. 1 2.1、设计思路及总体组成框架......................................................... 1 2.2、操作流程图..................................................................... 2 3、详细设计............................................................................. 5 3.1、程序中所采用的数据结构及存储结构的说明......................................... 5 3.2、函数功能模块说明............................................................... 5 3.3、各函数的调用关系 ............................................................................................................................... 7 4、调试与测试:......................................................................... 7 4.1、调试方法与步骤:............................................................... 7 4.2、测试结果的分析与讨论:......................................................... 8 4.3、测试过程中遇到的主要问题及采取的解决措施:................................... 10 6、源程序清单......................................................................... 10 7、数据结构课程设计总结............................................................... 14 8、参考文献........................................................................... 14

智能小车中的迷宫算法

智能小车中的迷宫算法 2008-10-27 15:20 智能小车中的迷宫算法 看了周立功上面的电脑鼠走迷宫的视频感觉非常有趣,一直都做个小车玩,可没材料,只能看着视频上的小车路行轨迹整出来了这个算法,我不知道真正的算法是怎么实现的,这只是我自己想的一个算法,而且没有完整的小车程序,有空买了小车的再整理总程序。 https://www.wendangku.net/doc/f510369251.html,/pro_ydkz/MicroMouse615.asp这是视频地址。 先看看那大体的迷宫图,随便画的,不是很准确,红色的是小车的运行轨迹,蓝色小圈表示要保存的节点,右下角是起始点: 首先是数据结构,对于整个程序来说,首先要做的是把整个图存下来,有过数据结构基础的这个应该不难,图一般是以结点的方式存储,也就是图中的蓝色小圈,结点的存储格式也是很重要的,我前后尝试了好几种才确定下来。节点有两中逻辑相连方式,一个是图形连接,对应* lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east,一个是线性连接,对应*frontpoint和*nextpoint,线性连接是为了容易判断当前小车所到结点是否已经记录,也为了后面迷宫算法的树形实现。如下:Struct mappoint { Float point_x,point_y; //我是以坐标形式存储,这事相对坐标 Bool ltb_north,ltb_west,ltb_south,ltb_east; //这是记录每个结前后左右 是否有相通结 Mappoint * lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east; //这是前后左右相通节点的地址

电子老鼠走迷宫 分支限界法

#include #include #include #define maxs 13 #define maxsize 100000 int length=0; int visit[20][20]; char mg[maxs][maxs]; typedef struct queue //huojiedian { int rear; int top; int base[maxsize][2];//0==x 1==y } queue; void enqueue(queue *a,int m,int n) //top wuyuansu { if((a->top+1)%maxsize!=a->rear) { a->base[a->top][0]=m; a->base[a->top][1]=n; a->top=(a->top+1)%maxsize; } } void dequeue(queue *a,int *x,int *y) { if(a->rear!=a->top) { *x=a->base[a->rear][0]; *y=a->base[a->rear][1]; a->rear=(a->rear+1)%maxsize; } } int empty(queue *a) { if(a->rear==a->top) return 0; return 1; }

int search(int x,int y,int m,int n,queue *a,char mg[13][13]) { while(1) { if(empty(a)) { dequeue(a,&x,&y); if(x==0&&y==0) { enqueue(a,0,0); length++; dequeue(a,&x,&y); } visit[x][y]=1; if(x==m&&y==n) return 0; if(mg[x-1][y]!='X'&&x-1>0&&visit[x-1][y]==0) //UP enqueue(a,x-1,y); if(mg[x][y+1]!='X'&&y+10&&visit[x][y-1]==0) //LEFT enqueue(a,x,y-1); if(mg[x+1][y]!='X'&&x+1

探究活动:小鼠走迷宫获取食物的学习行为

探究活动:小鼠走迷宫获取食物的学习行为 一、活动目的 1.观察动物通过“尝试与错误”形成一种新的行为的过程。 2.联系分析实验数据,得出合理结论。 3.理解学习行为对于动物生存的重要意义。 二、活动准备 1.知识准备:学习行为的概念和意义。 2.研究的方法指导:研究动物行为的方法,主要有观察法和实验法,以及这两种方法的结合。 三、活动用品 实验动物:小鼠、仓鼠或是豚鼠。 实验材料:纸板(用于制作“迷宫”),制作“迷宫”的各种工具(剪刀、胶带等),小鼠食物,笼子几个(配饮水装置),一包木屑(垫于笼中,用于小鼠保暖),纸、笔等记录用具,相关视频。 四、活动过程和方法 1.按照计划准备好迷宫、小鼠和食物。 2.从迷宫的入口处放入小鼠,同时在出口处放置食物。 3.记录小鼠从入口到出口的时间,或者记录小鼠“尝试与错误”的次数。若小鼠过了很长时间还没到达出口可以适当引导一下。 4.重复上述实验过程5~7次,记录实验数据。 5.统计全班结果。 6.分析实验数据。 五、问题与交流 (一)操作注意事项 1.在观察和测量过程中注意爱护实验动物。 2.观察后进行记录。 3.观察结束后清理实验台,按要求回收实验动物,并洗手。 (二)重难点知识 1.动物的学习行为是指在遗传因素的基础上,通过环境因素的作用,由生活经

验和学习而获得的行为。 2.一般来说,动物越高等,学习能力越强,在走迷宫时,“尝试与错误”的次数越少。 3.动物的年龄越小,越容易表现出学习的过程。 (三)思考讨论 1.“尝试与错误”学习行为的建立过程是怎样的? 2.你的实验数据与同学的数据是否相同?为什么? 3.如果把实验动物换成乌龟,你预期“尝试与错误”的次数将会增加还是减少?为什么? 4.学习行为对于动物的生存有什么重要意义?

智能车系统的建模介绍

关于智能车系统的建模 智能车运行在给定的轨道上,将轨道状况等信息传送至微处理器,微处理器发出速度调节和前轮转向控制指令,以保证智能车在轨道上的正常运行。将智能车的模型分为6个模块:电源模块、指示灯与拨码开关模块、微处理器模块、舵机模块、电机驱动模块、传感器模块等。 下面分别对各模块的功能进行说明: 电源模块:为下列分模块供电:微处理器模块、舵机模块、电机驱动模块、传感器模块。保证上述四个模块的正常工作。 指示灯与拨码开关模块:指示灯用于显示当前的速度等级等信息状态,拨码开关可以给定速度等级等信息。 微处理器模块:整个系统的控制核心部分。通过传感器检测到的轨道信息以及当前转速情况,做出控制方案,给出相应的控制信号,对智能车的转速进行调节。 舵机模块:根据微处理器的角度控制输出量改变智能车的车头转角。 电机驱动模块:根据微处理器的转速控制输出量,调节智能车的转速。 传感器模块:探测轨道信息,尽可能地保证对轨道信息的前瞻性获得。并且对智能车当前转速进行检测,丰胸产品哪个效果好以保证能够实时控制。 光电码盘测速模块:对智能车运行的控制最重要的一个方面是对智能车速度的控制。光电码盘测速模块对当前转速进行检测,使整个系统能够成为一个闭环系统,将检测到的转速反馈至微处理器。 下面对传感器模块进行分层: 传感器模块完成对轨道情况以及转速信息的采集,所以需要分为用于检测轨道信号的传感器模块,以及用于速度检测的光电码盘测速模块两部分。对于用于检测轨道信息的传感器模块,还可以将其分解为信号发出模块和信号接收模块,以激光传感器为例,https://www.wendangku.net/doc/f510369251.html, 需要由激光发射模块和激光接收模块组成。下面是分层后的框图: 微控制器模块 指示灯及拔码开关模块 舵机模块 电机驱动模块 传感器模块

实验生理科学 实验设计 红牛牌功能饮料对小白鼠Morris水迷宫测试的影响 初稿

“红牛”牌功能饮料对小白鼠Morris水迷宫测试的影响 甘杏萍庞博何洁梅 学号200950607学号200950602学号200950605 1.立体依据与实验内容(提出课题的目的、理由及内容) (1)肾上腺素参与应激反应,可提高中枢神经系统的兴奋性,使机体反应机敏。(2)Morris水迷宫可用于测定啮齿动物的学习记忆能力及逃避危险的能力。(3)以腹腔注射了肾上腺素的小白鼠为阳性对照组,注射了生理盐水的小白鼠组为阴性对照组,以注射了“红牛”牌功能饮料的小白鼠组为实验组,探究“红牛”牌功能饮料对小白鼠应激能力的影响。 2.实验路线与指标 (1)实验动物:小白鼠30只,全为雄性,每组各10只。 (2)实验指标:小白鼠从固定的落水点到达水下平台期的时间,即平均逃避潜伏期。 (3)实验路线:①阳性对照组:腹腔注射肾上腺素(0.01ml/g,0.0001%) ②阴性对照组:腹腔注射生理盐水(0.01ml/g) ③实验组:腹腔注射“红牛”牌功能饮料(0.01ml/g) (4)检测方法:用秒表记录小白鼠从落水点到达水下平台期的时间。 3.实验器材与药品:肾上腺素(0.01ml/g,20ml) “红牛”牌功能饮料一瓶 生理盐水(20ml) 自制Morris水迷宫(直径85cm的塑料圆盆一个,玻璃瓶一 个,小毛巾一条) 秒表2个 4.可行性分析:Morris水迷宫可以用简单的器材制成,难度不大。 5.预期实验结果:“红牛”牌功能饮料有助于提高小白鼠找到水下平台的能力。 6.设计实验记录图表: 表1.各组小白鼠在Morris水迷宫空间探索实验中的逃避潜伏期 平均潜伏期(s) 阳性对照组 阴性对照组 实验组 7.统计方法:统计采用完全随机设计的两样本均数的t检验。

自动小车走迷宫的设计与实践

自动小车走迷宫的设计与实践 摘要:在自动控制领域,通过对直流电动机的控制可以实现机器人、小车等的智能化。本文利用红外避障传感器检测障碍物,所测得信息反馈给小车控制电路,从而控制DIY竞赛小车两直流电机的正反转,实现了小车自动从事先所设定的迷宫中走出。整个控制电路以单片机AT89C51为核心,电路结构简单、可靠性较高,实验测试结果基本达到预期目标。 关键词:AT80C51单片机;红外避障传感器;调速;电动小车 引言 当今社会,科学技术日新月异,时代前进的步伐越迈越宽,随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国大学生电子设计竞赛控制类题目也多次使用过小车的智能化控制,全国各高校也都很重视该题目的研究,可见其研究意义很大。本文所设计的电动小车控制电路让小车具有了避障功能,在事先所设定的迷宫入口处打开电源后,小车可以独立从迷宫中走出。 根据题目的要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加红外线避障感器实现对电动小车前方道路的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。 这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠、精度高,可满足系统的各项要求。本设计采用MCS-51系列中的AT89C51单片机为控制核心,利用红外避障传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障功能,实现小车自动从迷宫中走出。 1 功能概述及总体方案设计 1.1功能概述 本设计的“自动小车走迷宫”这一套系统主要是让小车自主的从迷宫的入口走到出口。在这一过程中,小车通过前、左、右三个红外避障传感器现对周围障碍物的实时测距来实现避障功能;在小车的行走过程中,也会实时地把小车前方的道路状况反应给单片机。如图1.1所示为迷宫示意图:

工训获奖

工训获奖

2014山东大学科技创新大赛获奖名单 特等奖名单 序号组 号 项目名称学院成员 备 注 1 2- 53 基于3D打印的 多功能机构运动 参数实验教具技 术报告 能动、 机械 曹群王睿李炳燃 张益明李莹 特 等 奖 2 3- 36 多功能脚踏式环 保料理机 机械 张小康李鹏飞金行 龙葛云皓刘国华 特 等 奖 一等奖名单 序号组 号 项目名称学院成员 备 注 1 1- 5 自动搜索空中物 体的激光小车 电气、 控制 杨旭亭刘正中鹿百 兴张海成许晓峰 一 等 奖 2 1- 8 全自动懒人行李 箱 物理 朱秋毫朱宸正潘维 韦邢艺斐 一 等 奖 3 1- 9 移动温湿度监测 与灭火小车 信息、 控制 李阳梁山广徐亚楠 焦念刚王丹凤 一 等

奖 4 1- 20 “换”梦课堂-场 景变换型智能化 教室 控制、 机械 刘庆斌郭志越许增 辉马海鑫李莹 一 等 奖 5 1- 29 基于CMOS传感 器的自平衡小车 控制 韩尧杨志勇刘家君 陈礼清杜敏宁李艺 雯 一 等 奖 6 1- 41 线性CCD智能循 迹小车 控制 金丹潘弈威张昂 徐健 一 等 奖 7 1- 43 基于红外对管检 测路径的仿人竞 速机器人 控制 余昌黔杨亚宁李浩 熊紫华张鼎威 一 等 奖 8 2- 3 基于Arduino单 片机的小黄人玩 具 物理、 机械 刘明典郝振翔钱明 成孙浩宁 一 等 奖 9 2- 5 基于Ardiuno的 甲醛检测仪 物理李左玺姜美玲马赫 一 等 奖 1 0 2- 10 基于单片机与 OpenWrt系统的 物联网监控系统 电气 高文举陈雷张镒 姜自民 一 等 奖 12-移动探测平台信息江嵩饶俊郭静明一

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