ieee迷宫电脑鼠的设计与研究

《ieee迷宫电脑鼠的设计与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、论文题目：IEEE迷宫电脑鼠的设计与研究专业：计算机应用技术硕士生：白龙彪(签名)指导老师：龚尚福(签名)摘要电脑鼠是众多机器人中的一种，它在驱动、传感器和控制系统的帮助下能够自主求解迷宫。在当今智能化社会的发展趋势下，电脑鼠不仅具有一定的比赛意义，还具有广泛的实用价值。其中运用到的技术可以推广到诸如自动导航、工厂自动化、智能家居、避障机器人等行业中。本文从国际IEEE电脑鼠走迷宫比赛的规则出发，广泛调研分析了电脑鼠所应具有的功能和特点。在大量阅读、分析和总结国内外相关论文研究成果的基础上，通过创新改进和一系列的测试实验，展开IEEE迷宫电脑鼠的研究与

2、设计工作。首先，针对电脑鼠的功能需求做硬件设计。在CPU方面，通过比较后选用意法半导体公司的STM32处理器作为电脑鼠的主控芯片，并根据实际需求设计外围电路；在驱动装置方面，选用了直流电机来驱动电脑鼠的行走，并对直流电机的控制进行了分析和设计；在传感器方面，用红外传感器探测迷宫障碍的同时，还加入了陀螺仪传感器以精确测量电脑鼠“角偏移”，使电脑鼠更流畅地穿梭于迷宫中。实现了硬件系统的研制与开发后，做了相关的实验与调试。其次，针对电脑鼠的控制算法进行了分析与设计。经分析总结后，提出了一种比较先进的软件控制模型。该控制模型把电脑鼠作为一个整体建模，而传统的控

3、制模型大多都是把电脑鼠的两个车轮分开控制。最后，针对迷宫电脑鼠的路径规划算法进行了研究与改进。经研究对比后，本文选择了A*算法作为电脑鼠的搜寻算法。本文进一步对A*算法做了改进，有效地避免了原始A*算法应用在电脑鼠中所带来的“死区”和“回路开销”问题。实验数据表明，改进后的算法效率更高，性能更稳定。关键词：电脑鼠；迷宫；红外测距；运动控制；路径规划；A*算法研究类型：应用研究万方数据万方数据Subject:ResearchandDesignoftheIEEEMicromouseSpecialty:ComputerApplicationTechnolog

4、yName:BaiLongbiao(Signature)Instructor:GongShangfu(Signature)ABSTRACTMicromouseisatypeofrobotwhichcanautomaticallysolvethemazewiththehelpofdrivers,sensorsandcontrolsystems.Withthedevelopmentofintelligentcommunitytrends,Micromousenotonlyhasimportantsignificanceinthecompetition,bu

5、talsohasextensivepracticalvalue.ThetechnologiesusedinMicromousealsocanbeappliedtootherindustries,suchasautomaticnavigation,factoryautomation,smarthome,obstacleavoidancerobotetc.BasedontherulesofIEEEMicromousecompetition,thispapermakesanextensiveresearchandanalysisonthefunctionsa

6、ndfeatureswhichMicromouseshouldhave.Throughsummarizingtheresultsofmanydomesticandinternationalpapersandperformingexperiments,theresearchanddesignoftheIEEEMicromouseisconductedinthispaper.Firstly,TosatisfythefunctionalrequirementofMicromouse,thispaperselectsSTM32astheMicromouse's

7、CPUaftercomparison,anddesignstheperipheralcircuitaccordingtotheactualfunction.TheDCmotorsarechosentodrivetheMicromouse,thenthecontrolmethodforthemotorareanalysedanddesigned.TheinfraredsensorsareusedasMicromouse’seyestoidentifythemazewalls,andtheGyrosensoralsobedrawedintotheMicro

8、mouseforsmoothrunningandaccuratemeasurementofth