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走迷宫机器人程序

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走迷宫机器人程序

教学目标：

知识目标：知道机器人完成走迷宫任务的主要步骤

技能目标：1、熟练掌握机器人仿真软件的搭建，设计出一个走迷宫机器人。

2、能根据实际要求，初步编写出一个机器人走迷宫程序。

3、在指定的场地上，让机器人运行程序，顺利完成走迷宫测试。

4、掌握走迷宫中的左手和右手法则。

情感目标：旨在培养学生信息综合处理能力和创新思维。

教学重点：

走迷宫中的左手和右手法则。

教学难点：

在仿真平台中，将自己的搭件与程序设计有机结合，完成任务。

教学准备：

NST3D仿真平台（机房版） 及客户端 机器人演示平台一个

教学过程

1、 任务分析

今天这节课我们继续进行虚拟机器人。通过前面的学习，同学们已经对纳英特3D机器人仿真系统有一个比较深入的了解。完成了机器人行动、避障和灭火三个任务。今天我们一起研究学习，共同来完成一个新的更有挑战的任务：机器人走迷宫。

师：同学们有信心吗？

生：有

师：好，那我们就开始吧！老师先把今天的任务给大家分析一下：

机器人走迷宫：让虚拟机器人从启始位置出发向前走，进入迷宫的每个房间，再最短的时间内到达终点。

研究步骤： ①分析活动任务 ②设计走迷宫机器人 ③设计走迷宫程序

④结构与程序调试 ⑤完成任务与小结

2、 结构设计

首先请同学们进入NST3D仿真平台，点击进入“机器人搭建”设计一个自己的走迷宫机器人，并保存。

纳英特3D机器人仿真系统界面 “走迷宫机器人”搭建完成后的3D效果图

其实，要提醒同学们注意什么：

（1） 马达方向不要装反。

（2） 设置马达的端口号：左马达端口为0号，右马达端口为1号。

（3） 设置“红外避障传感器”的端口为7、8、9号。

（4） 设置“红外避障传感器”的“感应区是否显示，要打上勾，同时要调整传感器的感应夹角和半径（不能过大或过小）。三个“红外避障传感器”之间的角度要做适当的调整。

想一想，你在搭建机器人过程中，还有什么经验总结，可以跟全班同学继续交流。

3、程序设计

1）当我们完成了走迷宫机器人的搭建后，下一步将让由教师重点介绍走迷宫中运用到的左手和右手法则

2）在纳英特3D机器人仿真系统界面中的操作方法：

在主界面上选择“进入仿真” “选择程序栏”中选择“新建”

选择“流程图文件” 进入编程软件界面

3）程序实现：

“机器人走迷宫”程序流程图 走迷宫机器人仿真界面

4、 实践探索

小组进行合作编程序，调试，可以借鉴一下别的组的方法。

分两次进行测试比赛，看哪一组方案设计得好,成功率高。其他组可以借鉴他人的经验，再次改进自己人的机器人结构或程序。

5、 小结整理

优胜小组展示自己的程序，谈谈心得，教师和学生一起进行评价！

7、下课，整理器材，关闭计算机。

合集下载

灭火机器人迷宫策略

灭火机器人迷宫策略

灭火机器人迷宫策略

我们丹城中学机器人实验室经过大量实验，结合网络上搜索到的资料，经过归纳，总结出以下最基本的法则，以下原则和红外传感器的数量无关，和使用的教学机器人类型〔红外传感器类型〕无关，是抽象层次的描述，至于具体实现，请参考下面的代码或者各共享方案。

一〕红外传感器实现左右手法则

的最基本原理

１〕迷宫法则

看到墙壁离开墙壁,看不到墙壁,接近墙壁.

２〕迷宫函数构造法则

迷宫函数语法结构中必须包含有前进、左转、右转三个分量，或者可以分解出上述三个分量。

二〕红外传感器实现左右手法则 的一般过程

迷宫法则看似简单，实则博大精深，上面讲述的最基本原理非常抽象，就象牛顿第一定理f=ma一样，需要结合实际例子才能理解，我们把他分散在第６、９、１１、１３等章节进行讲解，使迷宫法则逐渐从科学的殿堂走下来，让他成为同学们手中的玩物。

上面的“看到墙壁离开墙壁,看不到墙壁,接近墙壁.”是哲学层次的描述，也是最高层次的描述，抽象性最高，是一切迷宫算法的理论基础，哲学层次的描述和红外传感器的数量无关。从哲学层次出发，我们可以找到几种算法层次的描述，

哲学层次和算法层次都和使用的机器人种类无关。从算法层次出发，算法进行具体化，我们就要进行代码编程，代码层次和硬件直接有关，也就是不同公司的产品代码可能会有差异。编码后，我们还要到场地上进行实地调试，使机器人真真能走出稳定快速的迷宫线路。

构造迷宫算法的理论依据越原始，算法变化的空间越大，设计难度也大，但出现又快又稳的算法的可能性也大，下面内容，以及第９，１１，１３等章节，我们将从各个层次上来论述迷宫算法的构建过程。

为了找到火焰，我们要让机器人做迷宫搜索，不管使用什么策略，左手法则和右手法则都是迷宫搜索的基础，我们至少要实现其中一种行走方法。在这里作者向大家推荐的方案是机器人左右手法则都会走，这样机器人灭火和回家的效率就比较高，在这里中间朝前的红外传感器是左右手法则共用的传感器。本章我们只是简单介绍一下迷宫算法，关于迷宫法则的深入讨论，作者把它放在和< 第十三章>这两章再作论述。

轨迹迷宫规则

轨迹迷宫规则

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虚拟机器人迷宫、轨迹综合竞技

一、竞赛目标

通过信息技术创新手段，以虚拟机器人为载体实现走轨迹、迷宫的过程，使青少年对机器人的搭建和编程产生兴趣、增进了解，实现机器人的大众化。旨在考核参赛选手对操控智能机器人相关知识的综合运用能力，有助于提高学生的动手与动脑能力。

二、参赛范围

（一）小学一组，小学二组，初中组，高中组（含中职）。

（二）参赛人数：每队最多2人。

（三）指导教师：1～2人（可空缺）。

三、竞赛环境

1、软件环境：

（1）操作系统：Windows 98/2000/XP（NetFramework1.1，DirectX9.0c）

（2）比赛系统：纳英特3D机器人仿真系统软件。

2、硬件环境：

（1）电脑硬件配置:CPU600MHZ以上，内存128M以上，显卡8M支持3D（推荐配置CPU1G，内存256M，显卡32M支持3D)。

第 2 页 共 5 页 （2）电脑数量:组委会提供竞赛现场编程用电脑（每人一台），参赛选手不允许携带任何可以复制文件的工具进入竞赛现场（如U盘等）。

四、竞赛过程

在规定时间内，参赛选手利用计算机模拟完成机器人的搭建、编程及调试，然后在计算机上模拟实现仿真机器人自主走轨迹和走迷宫到终点的全部过程。

五、比赛场地

1、200cm×200cm的场地由一段轨迹和迷宫组成；轨迹由线宽2cm的黑线和可换拼装块组成，迷宫由若干白色障碍块（长20cm、宽20cm、厚2cm）组成，四周边框、障碍块为白色。

2、迷宫入口宽20cm，开始时迷宫活动门是被封闭的，机器人成功越过可换拼装块，迷宫活动门会自动打开。

3、程序不允许使用时间延时法或类似时间延时法，可使用红外传感器走迷宫，灰度传感器走轨迹和指南针传感器转弯。

4、可换拼装块说明：

六、竞赛任务

小学组：比赛机器人从指定的起点出发，开始计时，顺利越过可换拼装块后迷宫活动门会打开，机器人继续沿轨迹走到迷宫活动门处，走到迷宫终点。

小车走迷宫程序

小车走迷宫程序

//这是迷宫小车传感器测试小程序

#include

#include

#include

bit front;

bit L=1; //红外线检测到阻挡为 0

bit R=1;

// Timer 0 overflow interrupt service routine

interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)

{

//产生红外线传感器发射所要的交流信号（频率：50mhz ~ 500mhz)

TCNT0=225;

PORTB.0=!PORTB.0;

PORTB.2=!PORTB.2;

PORTB.4=!PORTB.4;

}

// Timer 1 overflow interrupt service routine

interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void) {

//检测装在PB.5口上的传感器

if(PINB.5){ R=0; PORTA=0xff; }

if(PINB.1){ L=0; PORTA=0xff; }

}

/*******************************************

// 蜂鸣器BB程序

*///////////////////////////////////////////

void buzzer(void)

{ unsigned int i=512;

for(;i--;) { PORTB.3=!PORTB.3; delay_us(250); }

}

/*******************************************

// 小车“杀车”程序

*///////////////////////////////////////////

void black(void)

{

PORTD.6=!PORTD.6;

PORTD.4=!PORTD.4;

小车走迷宫技术

小车走迷宫技术

小车走迷宫技术

在当今科技迅猛发展的时代，小车走迷宫技术已经成为了研究者们关注的焦点。小车走迷宫技术的发展不仅仅对人类生活产生了巨大的影响，同时也在智能机器人、自动驾驶等领域有着广泛的应用前景。本文将探讨小车走迷宫技术的原理、算法和应用。

一、小车走迷宫技术的原理

在理解小车走迷宫技术之前，我们需要了解迷宫的定义。迷宫是一种具有复杂通道和岔道的、用来考验解决者智力的游戏或者谜题。小车走迷宫技术旨在设计一种算法和控制系统，使得小车能够在迷宫中找到通往终点的路径。

小车走迷宫技术主要依靠传感器、控制器和导航算法来实现。传感器用于感知迷宫中的环境信息，例如距离、方向、障碍物等。控制器根据传感器的反馈信息，控制小车的移动、转向等动作。导航算法则是小车寻找路径的关键，常见的有盲目搜索算法、启发式搜索算法等。

二、小车走迷宫技术的算法

1. 盲目搜索算法

盲目搜索算法是最简单的迷宫求解算法之一。它通过遍历迷宫的所有可能路径，逐一检查是否通往终点。常见的盲目搜索算法有深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）。DFS按照深度优先的原则进行搜索，先沿着一条路径一直搜索到底；BFS则按照广度优先的原则进行搜索，先搜索所有可能的下一步选择。 2. 启发式搜索算法

启发式搜索算法是一种更加智能化的算法，它不仅考虑当前的状态，还会考虑目标状态。常见的启发式搜索算法有A*算法和Dijkstra算法。A*算法通过预测到达目标状态的代价来进行搜索，只选择代价最低的路径进行扩展；Dijkstra算法则根据节点之间的距离来进行搜索，每次选择距离最短的节点进行扩展。

三、小车走迷宫技术的应用

1. 智能机器人领域

小车走迷宫技术在智能机器人领域有着广泛的应用。通过搭载小车走迷宫技术，智能机器人可以在复杂的环境中自主探索、寻找目标物体或者执行任务。例如，可将智能机器人应用于家庭服务机器人，让其能够快速找到指定物品，提高生活效率。