电脑鼠机器人迷宫竞赛规则
小学组电子鼠比赛规则修改稿 2
迷宫机器人竞赛规则一、规则（一）场地尺寸及环境要求1、迷宫场地由8×8个边长为180mm×180mm的正方形单元组成（见下图）。
2、用于隔开每个单元格的围板称为墙壁，迷宫场地的墙壁高50mm，厚12mm，因此两堵墙所构成的通道其实际宽度为168mm。
（二）参赛对象赛场：竞赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰。
但由于一般赛场的不确定因素较多，例如，场地表面可能有纹路和不平整，光照条件有变化等。
参赛队在调试机器人时应考虑各种应对措施。
安排：比赛分为团体赛和个人赛。
每个项目均有2次机会，每次机器人的运行时间不得超过4分钟，运行时间从迷宫机器人放入场地第一次被激活开始计算。
竞赛顺序：参赛队通过抽签参加比赛的先后次序。
竞赛顺序一旦排好不再改变；所有参赛队必须按照规定的顺序进行比赛；在每一项比赛全部结束后再开始下一项的比赛。
赛前准备：参赛队员从进入比赛时间起，到该项比赛结束，参赛队员不可再对迷宫机器人进行修改程序的操作。
否则将被取消比赛资格。
（三）比赛规则1、每个参赛队机器人编程调试完成后，在场地上只有4分钟的运行时间。
在该时间段内，如果机器人完成任务失败，可以由选手将机器人拿回到起点重新开始运行，此过程不能暂停，也不能更换电池和修理、调试机器人。
2、迷宫机器人第一次从起点出发开始直到按规定到达终点，且该期间无参赛队员对迷宫机器人的触碰，则称为一次“成功运行”。
每位参赛队员在每个项目均有两次机会，取运行最快的一次时间作为成绩。
3、迷宫机器人启动运行后出现故障，允许参赛队员将迷宫机器人从迷宫取出，放到起点重新启动运行，这称为“碰触”迷宫机器人。
但每轮比赛中，每个参赛队的成员“碰触”迷宫机器人的次数不得多于3次。
（四）评分标准1、任务要求团体赛：（1）从A1(A2)点走到B1(B2)点，记录时间；（2）从A1(A2)点走到C1(C2)点，记录时间；个人赛：（3）从A1点走到B2点或是从A2走到B1点，记录时间；2、评分标准（1）完成任务：选手完成了每项任务，则选取该项任务中用时最短的一次作为该轮比赛的成绩，参赛选手每碰触机器人1次，在该项任务中，该参赛队的最终成绩将增加10秒。
机器人走迷宫竞赛规则
小型机器人走迷宫（地面循迹）一、场地场地组成：竞赛场地由10×10块正方形模块组成，每块模块为20cm×20cm。
模块表面底色刷白色油漆，底色上利用黑色压光油漆绘出轨迹，所有模块包括如下5种：a) b) c) d) e)1：只有3号对管检测到黑线(如a)，180度转弯2: 只有3号和6好对管检测到黑线（如b），直走3: 只要当左边三个对管（1&2&3号）都检测到黑线（如c, d, e，），左转90度。
4：右边三对管（3&4&5号）都检测到黑线，6号没检测到黑线（如c），右转90度。
5：右边三对管（3&4&5号）都检测到黑线，6号也检测到黑线（如d），直走。
注：6号对管位置稍靠前，前后位置差大于黑线宽。
所有模块包括出发（终止）区、转折区和中间赛道。
出发（终止）区为竞赛的起点和终点，转折区为竞赛单程的终点，这两个区域均采用a）类模块。
赛场中间赛道可采用以上任意一类模块。
转折点、终点采用a）类模块，并在轨迹所对的底边安装一个到位碰撞开关。
二、比赛用小型机器人竞赛所使用的小型机器人长宽不应大于20cm×20cm，其它结构、控制方式、运动方式不做要求。
三、比赛过程准备：机器人停放在出发区，面向出口；启动：出发区利用喇叭发出一声短促的“滴”声作为启动指令，机器人收到声音后立即启动，同时计时系统开始计时；正向穿越迷宫：机器人自主循迹，搜索达到转折点的路径，到达转折点须碰撞到位开关；返回终点：比赛终点即出发区，机器人从转折点折返，以正程搜索的最短路径返回出发区并碰撞终点到位开关，计时系统停止计时。
四、胜负判决比赛以机器人在迷宫中往返所需总时间为判决依据，用时短者获胜。
五、违规机器人必须沿地面轨迹行驶，若直接穿越白色地面从某地面轨迹进入另一轨迹则视为违规；机器人脱离2m×2m的赛场则视为违规。
发生违规的机器人应退回起点，重新开始，但用时累计。
迷宫机器人简介
六、迷宫机器人程序示例
该程序控制电脑鼠先初始化，接着待机300ms，然后进入while循环检测按键4，如果 按键没有按下，则等待100ms，如果按键4被按下，则再以速度50向前运行4格，但 是遇到岔路就会停止，向右转，继续前进3格，遇岔路停止。
六、迷宫机器人使用说明
1、迷宫的方向值定义
2）相对方向和绝对方向的转换：
在迷宫中运行，电脑鼠的墙壁检测返回的是其相对方向上所对应的墙壁信息， 而这一值需要转换成迷宫绝对方向上的信息值，这样才能方便存储和读取迷 宫信息。示例如图所示
相对方向向绝对方向的转换表格（Dir表示电脑鼠当前运行的绝对方向）
相对方向 前0
绝对方向 Dir
右1
后2 左3
（Dir + 1）% 4
（Dir + 2）% 4 （Dir +3）% 4
二、迷宫机器人的结构与教学
1、传感器是电脑鼠感知外界环境的窗口，是电脑鼠的双眼，好的传感器 是电脑鼠准确获取外部环境信息以做出正确判断的依据，是电脑鼠灵敏快 捷的保证 2、电机是电脑鼠的动力源，是电脑鼠的四肢，只有具备健壮且灵活的四 肢的电脑鼠才有可能在比赛中高效的解开迷宫 3、微处理器是电脑鼠的核心部分，是电脑鼠的大脑。几乎所有的信息， 包括墙壁信息，位置信息，角度信息和电机状态信息等都需要经过微处理 器处理并做出相应的判断 4、电脑鼠要能够在迷宫里面灵活穿梭， 必须有一副好身板，有适合在迷宫中快 速运行的身体结构。首先他必须结实， 拥有两只东倒西歪的轮子的电脑鼠是很 难不在迷宫中碰壁的 5、算法是电脑鼠的灵魂。电脑鼠必须采 用一定的算法才能找到终点，才能找到 一条最短的路径，在最短的时间内到达 终点
功能：获取输入的按键ID。 参数：按键从1到4。
电脑鼠算法
1） 迷宫由16×16个﹑18cm×18cm大小的正方形单 元所组成。
2）迷宫的起始单元可选设在迷宫四个角落之中的任 何一个。起始单元必须三面有隔墙，只留一个出口。 5
竞赛主要规则
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 ”。从终点回到起点所花费的时间不计算在运行时间内 。从电脑鼠的第一次激活到每次运行开始，这段期间所 花费的时间称为“迷宫时间”。如果电脑鼠在比赛时需 要手动辅助，这个动作称为“碰触”。竞赛使用这三个 参数，从速度﹑求解迷宫的效率和电脑鼠的可靠性三个 方面来进行评分。
货车类，上渡船有如下规定：
• 客车先于货车上渡船，且每上4辆客车，才允许放一辆货车； • 若等待客车不足4辆，则以货车代替； • 若无货车等待，允许客车都上船。
• 试设计一个算法模拟渡口管理。
16
各阶段所用的算法
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3） 回溯
• 算法思想：深度优先遍历
• 步骤一：先将根结点作为活结点； • 步骤二：向活结点的子结点扩展，若其存在，子结点作
迷宫电脑鼠算法
重庆理工大学 计算机科学与技术系
1
五大内容:
2
一、电脑鼠简介
电脑鼠是一种具有人工智能的轮式机器人
它是多个学科交叉结合的结晶
3
电脑鼠走迷宫的关键技术
4
二、电脑鼠迷宫竞赛
目的
电脑鼠走迷宫竞赛的目的是制作一个微型机器人， 它能在最短的时间内穿越迷宫到达终点。参赛的机器人 称为“电脑鼠”，将电脑鼠放入迷宫并启动操作的人称 为“操作员”。
6
三、电脑鼠走迷宫演示
7
四、电脑鼠迷宫的设计与算法
电脑鼠走迷宫三个阶段
电脑鼠走迷宫竞赛ppt教材
– IRM8601S
• PSD器件
– GP2D12
• CCD • 超声波
电脑鼠的简介
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
• 电机
– 步进电机 – 直流电机
• 减速 • 速度反馈
电脑鼠的简介
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
电脑鼠的简介
电脑鼠迷宫竞赛的计分规则说明
• 迷宫用于检验电脑鼠的设计 电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
c”文件里修改系统定时器中断和定时器0中断的入口地址 ，如图所示：
• 2 能正确判断环境的能力 MicroMouse615迷宫智能老鼠
——基于Cortex-M3
ARM cortex-M3内核
• 3 记忆路径的能力 电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
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”。
用途提示： 1、在开发过程中，或迷宫竞赛开始前用于显示
红外线传感器的灵敏度，以方便进行调试。
2、在验证自己迷宫算法的时候，用数码管显示 自己所处的迷宫坐标和采集的墙壁信息。
3、键盘可以设置为单步验证各个功能模块，并 在数码管上进行显示，比如步进电机的转速，方向 等等。
4、……
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
MicroMouse615迷宫电脑鼠
——基于Cortex-M3
1234567
电脑鼠 电脑鼠 电脑鼠 电脑鼠 简介 走迷宫竞赛 走迷宫演示 走迷宫算法
走迷宫 电脑鼠 电脑鼠 标准套件 调试例程 传感器校正
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
电脑鼠的简介
• 电脑鼠是一种具有人工智能的轮式机器人
天津渤海职业技术学院2016高职高专电脑鼠走迷宫竞赛赛项规程1204
2016年度天津市高职高专院校学生技能大赛“电脑鼠走迷宫”赛项规程天津渤海职业技术学院2016年10月2016年天津市职业院校技能大赛赛项规程一、赛项名称赛项编号：赛项名称：“启诚杯”电脑鼠走迷宫竞赛英语翻译：“QiCheng Cup”Micromouse Contest赛项组别：高职学生组赛项归属产业：电子信息产业二、竞赛目的“启诚杯”电脑鼠走迷宫竞赛项目，从技术上涵盖了物联网应用技术、电子信息工程技术、嵌入式技术、通信技术、软件技术、计算机网络技术、信息安全技术、移动通信技术、计算机应用技术、应用电子技术、计算机控制技术、机电一体技术、自动化技术等多个专业技术，涉及:传感器检测、人工智能、自动控制和机电运动部件应用等技能和综合职业素养。
全面展现高职教育的发展水平，提高电子信息类高素质、高技能应用型人才的培养质量。
通过竞赛，推动电子信息行业企业人才能力需求，顺应科技发展将嵌入式技术开发，智能算法优化等前端先进技术融入竞赛内容中，进一步深化校企合作，引导高职电子信息类专业开展单片机应用、嵌入技术应用、物联网技术应用等，课程建设和教学改革，促进创新型人才培养模式的改革与发展，增强高职电子类专业学生就业竞争力，推进创新创业教育，强化创业指导和服务，提高就业水平。
三、竞赛内容比赛分理论考试和实际操作两大环节，其中理论考试占总成绩的20%，实际操作考核占80%，实际操作分“迷宫赛部分”占总成绩的50%，“创新赛部分”占总成绩的30%。
1、理论考试部分：主要考核高职各专业课程中所涉及的电子技术、单片机技术、嵌入式技术及程序设计基础知识，与工程实践创新类-电脑鼠竞赛相关的基本知识及基本能力。
以理论知识笔答方式进行，考试题型由主观题与客观题组成。
考核知识点如下：1）比赛通过理论考试和走迷宫竞赛，综合考查学生对嵌入式系统、软件编程、传感器理论、程序算法等掌握情况，主要技能点与知识点如下：2）嵌入式硬件知识：电脑鼠通过ARM处理器的软硬结合编程调试，要求学生掌握IAR编程环境的配置与使用、ARM处理器工作方式与程序编写及下载运行的操作流程、嵌入式技术的相关理论。
机器人迷宫赛
机器人迷宫赛机器人集编程、电子、机械等学科于一身，对于开发学生智力，培养创新能力有着不言而喻的意义，而机器人迷宫比赛对于锻炼学生的程序思想与算法设计尤为重要。
1、赛场规格场地底色为白色喷绘布，场地尺寸300cm*300cm。
场地以横纵坐标确定共100模块组成，每模块30cm*30cm。
由入口至目的地路线上的模块为计分模块。
2、起始终止区迷宫目的地位置现场公布。
机器人从入口门外开始，小学组达到目的地为完成任务，中学组到达目的地后执行返回模式驶离入口为结束。
3、黑线宽度为3cm黑线应该理解为迷宫的墙壁。
4、机器人说明机器人品牌、型号不限,鼓励手工自制DIY参加比赛，每个机器人所用的马达数量不限制，传感器数量不限制。
传感器类型不限制，可以使用集成传感器，结构件数量不限。
机器必须自主运行，不允许使用任何方式遥控。
因为迷宫走廊有宽度限制，所以要求机器人外形尺寸的设计上限为长25厘米，宽20厘米，没有下限。
不允许使用其他队伍的机器人，违反者直接取消比赛资格，已比赛的成绩无效。
5、比赛按照小学、中学2个组别进行，为现场编程的比赛。
每支队伍由1到2名队员和一名教练员组成。
自备笔记本和插排，比赛现场公布场地图后，有1个小时准备时间，可以在场地上测试。
教练员不得进入比赛场地，不允许以任何方式与队员联系。
6、计分每支队伍以抽签决定上场次序，裁判发令后开始计时，学生启动机器人。
机器人完成任务时间5分钟，时间到后停止，如未能完成全部任务，则以完成的部分计分。
走直线时候机器人任何垂直投影不能穿透墙壁（迷宫黑线），犯规结束比赛，以犯规模块为结束比赛地点。
直角转弯时只要机器人沿轨迹运行，有完成任务的趋势，则小于二分之一的垂直投影穿越墙壁（迷宫黑线），不予惩处。
比赛结束时，按照完成任务有效模块数决定名次，名次相同耗时少者为胜。
每队有两次机会，取成绩好的一轮为比赛成绩。
电脑鼠走迷宫竞赛情况介绍
在纽约举行；
陕西科技大学电气与信息工程学院
电脑鼠走迷宫竞赛概述—起源
✓ 1991年以来，国际电工和电子工程学会 （IEEE）每年都要举办一次国际性的电脑鼠 走迷宫竞赛，自举办以来参加国踊跃，为此 许多大学还开设了“电脑鼠原理和制作”选 修课程。每年都有世界级的比赛。
△ 电脑鼠必须自成独立系统，不能使用可燃物为能 源；
△ 电脑鼠的长和宽限定在25cm×25cm。每次运行中 电脑鼠几何尺寸的变化不能超过25cm×25cm。对 电脑鼠的高度没有限制；
△ 电脑鼠穿越迷宫时不能在其身后留下任何东西； △ 电脑鼠不能跳越、攀爬、钻挖和损毁迷宫隔墙； △ 不能对电脑鼠进行遥控操作。
陕西科技大学电气与信息工程学院
电脑鼠走迷宫竞赛规则—比赛规则
竞赛中电脑鼠在迷宫中的总时间不可超过15分 钟，在该限时内，电脑鼠可以运行任意次。
电脑鼠到达迷宫中心的目的地后，可以使用手 动放回起点，或让电脑鼠自动回到起点，前者 被视为碰触，因此在以后的运行中，将失去减 10秒的奖励。
电脑鼠在启动过程中，操作员不可再选择策略。 一旦竞赛迷宫布局揭晓，操作员不能将任何有
陕西科技大学电气与信息工程学院
电脑鼠走迷宫竞赛概述—特点
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的功 能，具有精确的定位能力，快速的行走能力 和优秀的避障能力等特点。
电脑鼠结合了机械、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。
电脑鼠走迷宫竞赛具有一定难度，是一项富 有挑战性和趣味性的比赛。
迷宫隔墙的侧面为白色，顶部为红色。迷宫的 地面为木质，使用油漆漆成黑色。隔墙侧面和 顶部的涂料能够反射红外线，地板的涂料则能 够吸收红外线。
“XX大学第十三届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛”章程【模板】
“XX大学第十三届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛”章程一、竞赛时间2020年5月二、参赛对象以机械工程学院、仪器科学与工程学院、生物科学与医学工程学院、自动化学院、信息科学与工程学院、电子科学与工程学院、集成电路（IC）学院、计算机科学与工程学院、吴健雄学院、物理系学生二年级以上学生为主，欢迎其他院系的学生参加。
三、竞赛的内容竞赛的内容：采用组委会确定的由嵌入式处理器单片机控制的电脑鼠构件，选用的微控制器是Luminary 公司生产的Cortex-M3 内核的ARM处理器，除电机与处理器不可改变外，其他均可改进或重新选择、设计、加工。
鼓励自行设计新型电脑鼠。
凡采用新型电脑鼠参赛者可获得额外加分。
本竞赛采用国际电工和电子工程学会（IEEE）制定的电脑鼠走迷宫竞赛规则，此规则也是制作与改进电脑鼠实施方案的设计依据，使用完全符合IEEE 国际标准的电脑鼠比赛专用迷宫，各参赛队在赛前应提交阐述其设计思想、系统结构和软件框图的设计计划书。
赛前培训每学年由机电动力实验平台面向全校学生开设的通识课程“机电一体化与机器人技术”和“机电基础实践”进行入门培训，课程结束后再进行竞赛培训。
四、竞赛的组织管理本竞赛项目由教务处主办，机电动力实验平台承办，设立竞赛组委会（组委会名单见附件）。
五、竞赛报名报名时间：2019年11月26日—2020年5月10日报名方式：参赛人员以个人身份在网上直接报名（报名请登录竞赛报名网址：教务处—办事平台—学生学科竞赛管理系统）。
报名后经竞赛组委会审核，获得参赛资格的学生可自主结合组队报名参加，建议不同院系学生跨院系混合组队。
每参赛队不得超过3人，参赛队队数不限。
赛前有相关培训课程，详见http://10.6.0.90。
竞赛不收报名费，使用组委会提供的构件和零部件不收费用；若需自行设计、加工、购买，则费用由各参赛院系或参赛队自理。
竞赛时间、地点及相关事项另行通知。
六、竞赛方式每参赛队在指定时间内完成硬件的设计、安装调试、软件编写和系统调试，并撰写相应的设计计划书阐述其设计思想、系统结构和软件框图。
电脑鼠走迷宫比赛规则
電腦鼠走迷宮比賽規則一、電腦鼠的規定1.電腦鼠必須以紅外線光感測器偵測迷宮路徑行走；不得以機械式的感測裝置(包含導輪)碰觸迷宮路徑的牆板行走。
2.電腦鼠必須為自立型，不得以無線電波遙控。
3.電腦鼠不得躍過、攀登、損傷或破壞迷宮壁面。
二、迷宮的規定1.電腦鼠迷宮，如[圖一]所示，單位方塊壁面的側面為白色，頂部為紅色，平面為黑色。
2.電腦鼠迷宮以一定大小的正方形單位方塊構成，整個迷宮的外圍也是正方形。
所有的迷宮方塊至少有一個方向被壁面擋住。
某些迷宮的路徑寬度為兩個迷宮方塊的寬度，如黃色部分所示。
3.電腦鼠迷宮的單位方塊為18cmX18cm，整個迷宮由16X16個迷宮方塊組成，面積為288cmX288cm。
電腦鼠迷宮的外圍全部相連接起來，壁面的高度為5cm，厚度為1.2cm。
4.迷宮是以一般的精度製作，有可能產生某種程度上的尺寸誤差(約1mm)。
三、比賽規則1.參加隊伍於比賽前由各隊選手(或選手代表)抽籤決定出賽次序。
每隊限一個操控手下場比賽。
2.比賽開始前，所有參賽的電腦鼠均須以大會提供的塑膠袋封起來，貼上裁判簽名的封條。
輪到下場比賽的隊伍，操控手須在裁判示意下打開塑膠袋，操控電腦鼠下場比賽。
當裁判發出哨聲後，操控手即可啟動電腦鼠。
3.電腦鼠由迷宮的一角出發，以達到終點(在迷宮的中心)時間短者為第一名，餘依次類推。
4.電腦鼠最多可擁有6分鐘，比賽期間最多可行進6次，以這段時間內最快到達迷宮終點的時間為比賽成績。
如在比賽時間內無法達到終點者，以比賽時間到時，電腦鼠距離終點的距離為比賽成績，此項距離越短者成績越高。
5.電腦鼠在比賽中碰觸迷宮牆壁達到3次或一次碰觸超過3秒卡住者即須退場，其成績依未到達終點者之方法計算，以退場時之位置為行走距離的量測點。
6.操控手不得在迷宮路徑公開之後，把迷宮的路徑資料輸入電腦鼠，即比賽中不得從事程式的置入(loading)及ROM的更換。
7.比賽場所的照明、溫度、濕度…等，均為普通的環境程度，操控手不得要求調節照明程度。
机器人迷宫比赛规则
机器人迷宫比赛规则一、任务制作一个由计算机程序控制的机器人，在一间模拟平面结构的房间里运动，由“H”为起点访问指定区域（终点）。
二、标准1、模拟平面结构的房间和特性机器人迷宫比赛的场地平面结构示意图见《规则附件》，最终比赛场地以当天现场提供为准。
示意图中的尺寸供练习和实践时参考，竞赛场地的实际尺寸与示意图给定尺寸基本相同，但允许有1cm范围内制作误差。
模拟房间的墙壁33cm高，材质为木板。
墙壁为白色。
竞赛场地的地板为黑色的光滑木制表面。
地板可以有接口，但接合处平整并是同样的黑色。
场地的平整度要求，只要机器人可以处理0.3cm的不连续区域就可以。
竞赛场地模拟房间里整体地面是水平的，没有斜坡和楼梯。
房子中，所有的走廊和门口宽都不小于46cm。
门口并没有门，在地面上用一条 2.5cm 宽的白线表示房间入口。
竞赛场地的地板是黑色的。
机器人将从示意图中一个标有“H”的正方形开始，代表起始位置。
实际竞赛场地中代表起始位置的白色正方形是实心的，并不标记“H”。
比赛开始由选手自行控制机器人转向，但机器人任何部位不得超出白色正方形。
代表起始的位置为30cm×30cm边长的白色正方形，正方形的对角线交点将设在46cm 走廊的纵向中心线上。
竞赛场地示意图中在代表起始位置的正方形左侧的墙壁没有标注缺口。
竞赛场地这一部分墙壁可以移开，让参赛者比较方便地设置机器人。
机器人也可以用一些装置来校正机器人在正方形中的位置。
机器人必须在白色正方形中启动。
一旦启动，它可以在比赛场地中向所希望的横向或纵向运动。
2、照明设备竞赛场地周围将尽量使用冷光源，且光线强度适中、均匀。
但最终照明等级在比赛时才能确定。
3、机器人机器人的整体外形尺寸限制在30cm×30cm×30cm之内，包括机器人的触角、探测物及装饰物。
机器人的重量、制作材料、产品型号等不作限制。
4、传感器在不违反其他规则和规范的情况下对传感器的型号没有限制。
电脑鼠走迷宫
电脑⿏⾛迷宫电脑⿏⾛迷宫算法改进及仿真测试（部分）2.3.5 迷宫算法改进迷宫最优路径是指从迷宫的⼊⼝到达迷宫出⼝的最短通路。
传统求解迷宫路径问题的算法⼤多采⽤⼴度优先搜索(BFS)或深度优先搜索(DFS)。
由于需要全迷宫搜索，随着迷宫规模的增⼤和复杂性的增加，上述两种算法的空间和时间复杂性将呈指数增加。
针对以上问题，本论⽂对传统算法进⾏优化改进讨论，核⼼思想是利⽤已经探索得知的迷宫信息排除不包含最短路径信息的迷宫格，不予探索。
1、单⾏、单列死点的死胡同排除算法该算法核⼼内容是进⾏数据补全，减少电脑⿏进⼊“死胡同”的次数。
其实迷宫单元的信息并不是只有访问过才能够得到，通过推断的⽅法也是可以得到的。
利⽤某个单元四周的⽅格的信息，就可以推断出此单元的信息，⽽并不需要每⼀个单元都进⾏访问。
如果⼀个迷宫单元三个⽅向有挡板，并且当该迷宫格不是终点时，那么电脑⿏进⼊该迷宫格后必然返回，这对于寻找最短路径信息⽆⽤，此时将该迷宫格第四个⽅向⼀同标记，亦即将迷宫格封闭，不让电脑⿏进⼊该迷宫格，以达到缩短探索时间的⽬的。
如图2.10中圆圈区域，当其四周搜索过时，电脑⿏不应对此区域进⾏访问。
图2.10 死胡同实例根据电脑⿏迷宫特性，迷宫四周的挡板是肯定存在的，可先进⾏预先处理。
⽽且终点四个单元的周围的⼋块挡板有且仅有⼀个是不存在的。
当电脑⿏到达终点，在明确哪个挡板不存在的同时，⽆论其它挡板是否进⾏探测过，都可将它视为挡板存在。
2、多⾏、多列死点的死区域排除算法传统搜索算法中电脑⿏从当前单元移动到下⼀单元的依据是有⽆挡板的存在及是否访问过，⽽未考虑从下⼀单元是否可以在不经过当前单元的情况下到达终点。
形象的说，此种搜索只着眼于当前电脑⿏的移动，⽽不考虑实际效果。
当电脑⿏不能从下⼀单元在不经过当前单元到达终点时，电脑⿏的运⾏就做了“⽆⽤功”，这对于迷宫搜索的执⾏效率产⽣很⼤的副作⽤。
如图2.11所⽰，⽅形区域内即是这种情况，也就是死区域。
竞赛规则
2015年“启诚杯”天津市大学生电脑鼠走迷宫竞赛比赛规则一、竞赛规则1.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”。
从终点回到起点所花费的时间不计算在运行时间内。
从电脑鼠的第一次激活到每次运行开始，这段期间所花费的时间称为“迷宫时间”。
如果电脑鼠在比赛时需要手动辅助，这个动作称为“碰触”。
竞赛使用这三个参数，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分。
2.电脑鼠的得分是通过计算每次运行的“排障时间”来衡量的，排障时间越短越好。
排障时间是这样计算的：将迷宫时间乘以1/30，再加上运行时间，如果这次运行结束以后电脑鼠没有被碰触过，那么还要再减去10秒的奖励时间，这样得到的就是排障时间。
每个电脑鼠允许运行多次，取其中最短的排障时间即作为参赛的计分成绩。
3.竞赛中电脑鼠在迷宫中的总时间不可超过10分钟，在该限时内，电脑鼠可以运行任意次。
4.电脑鼠到达迷宫中心的目的地后，可以使用手动放回起点，或让电脑鼠自动回到起点，前者被视为碰触，因此在以后的运行中，将失去减10秒的奖励。
5.从电脑鼠离开起点到进入终点的这段时间为运行时间。
迷宫时间是从电脑鼠第一次激活开始计算的，电脑鼠第一次激活后不需要马上就开始运动，但必须在迷宫起点处整装待命。
6.穿越迷宫的时间由竞赛工作人员人工测量或由装在起点和终点处的红外线传感器自动测量。
使用红外传感器时，起点红外传感器应放置在起点单元和下一个单元之间的边界上；终点传感器应放置在终点单元的入口处。
传感器沿水平方向发射红外线，高出地面约1cm。
7.电脑鼠在启动过程中，操作员不可再选择策略。
8.一旦竞赛迷宫的布局揭晓，操作员不能将任何有关迷宫布局的信息再传输给电脑鼠。
9.迷宫所在房间的亮度、温度和湿度与周围环境相同。
改变亮度的要求是否被接受须由竞赛组织者决定。
10.如果电脑鼠出现故障，操作员可以在裁判的许可下放弃该次运行，并放回到起点重新开始。
IEEE电脑鼠迷宫路径选择及死区决策
IEEE电脑鼠路径选择及死区决策一、引言（一）IEEE电脑鼠走迷宫竞赛背景嵌入式系统融合了微电子、计算机软\硬件、通信和电子工程等多种技术，广泛应用于航空、航天、仪器仪表、工业控制和3C（Computer、Communication、Consumer）等领域，是科技集成创新的主要手段。
为了培养科技创性意识和动手能力，全国各地在近几年纷纷举办“电脑鼠走迷宫“邀请赛。
电脑鼠英文名叫做MicroMouse，是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置（微型机器人）。
电脑鼠要在指定的迷宫中比赛，在迷宫中探索以找出通往终点的路径，并随时掌握自身的位置信息，准确获取墙壁信息并做记录，最终依靠记忆找出走出迷宫的最佳路径，以最短的时间解开迷宫，赢得比赛。
国际电工和电子工程学会（IEEE）每年都要举办一次国际性的电脑鼠走迷宫竞赛，自举办以来参加国踊跃，为此许多大学还开设了“电脑鼠原理和制作”选修课程。
2007 年和2008 年，上海市计算机学会率先在国内主办了两次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。
2009 年广州致远电子有限公司赞助了全国“IEEE 标准电脑鼠走迷宫”邀请赛，共邀请全国9 个赛区的52所高校参赛，反响强烈。
图1 所示为电脑鼠图2 所示为比赛迷宫本文主要以MicroMouse615为平台，介绍电脑鼠参赛的实现，对有些方面的基本算法提出改进，并在此基础上加上了一些自己的算法思想，比如说：用数学模型的方法提出了用改进后的数字PID算法对行进中的电脑鼠进行状态调整，进入死区的电脑鼠的人工智能决策，参赛时迷宫搜索的易于实现的算法以及植入操作系统的思想。
（二）竞赛平台简介MicroMouse615平台包含了微控制器、电机、红外线传感器、控制平台。
其中最重要的微控制器是LM3S615微控制器，如下图3为LM3S615的系统结构图。
其中内核用的是ARM Cortex-M3,外围还有存储器、系统时钟、定时器、输入输出端口、数模转换器等等。
一种电脑鼠走迷宫的算法
!" #$ 阻$ 断
在电脑鼠试跑过程中或在最后冲刺时， 需要对部分路 径进行 “ 阻断” ， 即在发现某条路径是死路 （ 只有入口而无 出口） 时， 在该路径的入口处 （ 一般是交叉点） 设置标记， 即将入口的线路标记由 < 改为 / 。
!" %$ 试$ 跑
试跑是获得 迷 宫 地 图 （ 各 单 元 路 线 标 记） 的唯一方 法， 因此在规则允许的情况下， 应尽可能多地获取迷宫信 息， 为最后冲刺作准备。在试跑过程中， 除了要对经过的 单元进行线路标记外， 还要选择一种合适的探测策略。
!" ’$ 等高表
经过有限次的探测、 阻断和补全以后， 可以得到描述 迷宫图线路的二维表。虽然不是全部， 但已经是部分或大 部分， 其中可能包含了若干条可以到达终点的路径。为了 寻找到达终点的路径， 需要制作等高表。等高表是指已探 测的各单元距离起点的步数 （ 一个单元为一步） ， 起点的 步数为 / 。
!" &$ 数据补全
由于不可能将所有的单元均探测到， 在有了一定的数 据基础上， 就可以实现 “ 数据补全” 了。数据补全就是对 未探测到的单元， 通过周围已有的相数据来进行补充的一 种方法。首先要寻找单元数据为 CCD 的单元， 如果该单 元的东、 西、 南、 北 A 个相邻的单元均为非 //D 或 CCD， 则 分析 “ 东” 、 “ 西” 和 “ 南” 、 “ 北” A 个单元的二组数据， 看是 否有指向该单元的可行方向。如果有， 则在该方向是相通 的， 可对数据进行大胆的假设。
!# %" 竞赛的规则
电脑鼠的基本功能是从起点开始走到终点， 所花费的 时间称为 “运行时间” 。电脑鼠从第一次激活到运行开始所 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 D 个参数来进行评分。 电脑鼠的得分通过计算每次运行的 “ 排障时间” 来衡 量， 即将迷宫时间加上一次运行时间的 B < D% 。如果被碰 触过， 那再减去 B% .， 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 B’ ,5/ ， 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” 。
电脑鼠走迷宫
从终点回到起点所花费的时间不计算在营 运时间内。从第一次到每次营运开始，所 花费的时间称为“迷宫时间”。
在比赛时需要手动辅助，这个动作称为 “碰触”碰一次加10秒。
竞赛使用三个参数，即营运时间、迷宫时 间和碰触，并从速度、求解迷宫的效率和 计算机鼠可靠性三个方面来评分。
路径，最快的速度到达，称为「冲刺」。
日本计算机鼠菁英 赛
计算机鼠如何走迷宫
1. 先搜寻整个迷宫的路径 2. 方法：资料结构裡的Depth-First
Search 來搜寻路径并以右手法则來侦测 路径并记錄所经过的路径。
最短路径
最短路径2
在分析出最快的路径后，记錄到终点所经 过的所有路径的值丢到所设计的算法处理， 得到这个迷宫从起点到终点的最快路径。
不Hale Waihona Puke 样的电脑鼠!!计算机鼠竞赛的历史
欧洲：1980年在伦敦首办，之后英国的计算 机鼠比赛便由IEE主办。
日本：1980年11月JMA在东京举办了第一届竞 赛。现在，每年都举办计算机鼠竞赛。
台湾：1986年10月举办首届计算机鼠比赛。 IEEE：每年的竞赛，选手以大学生为主。 部分大学还开设「计算机鼠原理和制作」
不同的传感器
好玩之处？
计算机鼠要由参赛选手自己设计制作。 需具有嵌入式系统应用、传感器、控制技
术等多方面的知识、经验和实践能力。 具有编写寻找最佳路径算法的能力。 迷宫路径设置是随机的。 可培养和提升学生的创新
精神、实践能力和逻辑思考
计算机鼠走迷宫规则1
计算机鼠的规定： 1. 须以光传感器侦测
得分公式
一计算机鼠在迷宫中营运时间为4分钟 （240秒）没有碰触过，迷宫时间使用20秒， 这次营运的排障时间就是︰ 20秒+（240秒×1/30）－ 10秒 = 18秒。
IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛规则
附录IEEE电脑鼠走迷宫竞赛规则1．目的电脑鼠走迷宫竞赛的目的是制作一个微型机器人，它能在最短的时间内穿越迷宫到达终点。
参赛的机器人称为“电脑鼠”，将电脑鼠放入迷宫并启动操作的人称为“操作员”。
2．迷宫的规范(1)迷宫由16×16个﹑18cm×18cm大小的正方形单元所组成。
(2)迷宫的隔墙高5cm，厚1.2cm，因此两个隔墙所构成的通道的实际距离为16.8cm。
隔墙将整个迷宫封闭。
(3)迷宫隔墙的侧面为白色，顶部为红色。
迷宫的地面为木质，使用油漆漆成黑色。
隔墙侧面和顶部的涂料能够反射红外线，地板的涂料则能够吸收红外线。
(4)迷宫的起始单元可选设在迷宫四个角落之中的任何一个。
起始单元必须三面有隔墙，只留一个出口。
例如，如果没有隔墙的出口端为“北”时，那么迷宫的外墙就构成位于“西”和“南”的隔墙。
电脑鼠竞赛的终点设在迷宫中央，由四个的正方形单元构成。
(5)在每个单元的四角可以插上一个小立柱，其截面为正方形。
立柱长1.2cm，宽1.2cm，高5cm。
小立柱所处的位置称为“格点”。
除了终点区域的格点外，每个格点至少要与一面隔墙相接触。
(6)迷宫制作的尺寸精度误差应不大于5%，或小于2cm。
迷宫地板的接缝不能大于0.5mm，接合点的坡度变化不超过4度。
隔墙和之间的空隙不大于1mm。
3．电脑鼠的规范(1)电脑鼠必须自成独立系统，不能使用可燃物为能源。
(2)电脑鼠的长和宽限定在25cm×25cm。
每次运行中电脑鼠几何尺寸的变化不能超过25cm×25cm。
对电脑鼠的高度没有限制。
(3)电脑鼠穿越迷宫时不能在其身后留下任何东西。
(4)电脑鼠不能跳越、攀爬、钻挖和损毁迷宫隔墙。
4．竞赛规则(1)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”。
从终点回到起点所花费的时间不计算在运行时间内。
从电脑鼠的第一次激活到每次运行开始，这段期间所花费的时间称为“迷宫时间”。
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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。
C、从格点处延伸出三块墙壁后，与该节点有关的墙壁的几种布置位置如下：
7.竞赛结束时电脑鼠机器人的停泊区域设在迷宫中的唯一的一个没有墙壁延伸的格点的四格中，具体入口位置比赛现场公布，示例图见图3：
0,07,0
图3示例场
注：右边为底板及隔墙高度
8.迷宫场地制作的尺寸精度误差应不大于5%，或小于20.00mm 。
迷宫隔墙（含外墙）与底板的接缝不能大于0.5mm ，接合点的坡度变化不超过4°。
相交隔墙间的空隙不应大于1mm 。
（二）机器人
3.比赛时机器人在场地中穿行过程中不能在身后留下任何东西。
4.电脑鼠机器人不能跳越、攀爬、钻挖和损毁走迷宫场地。
5.比赛过程中，不得对机器人硬件进行更改。
6．在不影响正常比赛的基础上，机器人可进行个性化的装饰，以增强其表现力和容易被识别。
停泊区
0,77,7
1.电脑鼠机器人必须为独立系统，在场地中运行时，须脱离电脑由程序控制其独立运行，不能用遥控及其它的无线方式控制其运行，不能以可燃物为能源。
2.电脑鼠机器人的长和宽限定在160.00×160.00mm（见图3）。
每次运行中迷宫机器人几何尺寸的变化不能超过160.00×160.00mm。
当所有轮子全触地时，迷宫机器人的高度无限制。
（三）参赛对象
1.参赛对象：任何学校注册就读接受教育的中小学生。
2.参赛的机器人称为“电脑鼠机器人”，将电脑鼠机器人放入迷宫并启动操作的人称为“操作员”。
3.每支参赛队的参赛机器人不得多于2台，在比赛时只能使用2台机器人中的1台上场比赛，比赛期间不可以更换参赛机器人。
4.每支参赛队伍参赛人数不得多于2名学生和1名教练员（教师或学生）。
学生必须是截止到2013年6月仍然在校的学生。
（四）竞赛规则
赛场：竞赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰。
但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地表面可能有纹路和不平整，光照条件有变化等。
参赛队在调试机器人时应考虑各种应对措施。
编程调试：所有参赛队员在比赛区现场编程调试，时间为60分钟。
竞赛安排：比赛一共分为两轮，每轮比赛的机器人运行时间不得超过4分钟，运行时间从迷宫机器人放入场地第一次被激活开始计算。
竞赛顺序：参赛队通过抽签确定参加比赛的先后次序。
1.赛前准备
（1）参赛队员在比赛区进行现场程序设计及调试。
在编程调试时间结束后，进入比赛时间，从这时起，到该轮比赛结束，参赛队员不可再对电脑鼠机器人进行修改程序的操作。
否则将被取消比赛资格。
第一轮比赛结束后至第二轮比赛开始前参赛选手可以对参赛机器人进行程序调整，程序调整时间为10分钟。
第一轮必须全部选手比赛完后才能开始第二轮调试，第一轮比赛后机器人上交裁判统一管理。
（2）比赛起始区由组委会在赛前抽签确定，全部比赛不变。
（3）参赛选手不得携带U盘、手机等任何具有存储功能的设备进入场地。
参赛选手只能携带清空程序及所有参数的机器人和装有中文版操作系统的电脑进入竞赛场地并交裁判检查程序是否清空；未清空的，将由裁判负责清空，并做上标记。
参赛队最多可带两个机器人进入竞赛场地。
（4）所有参赛队的教练员不允许进入比赛区，每个参赛对只允许最多两名操作员进入比赛区。
2.任务要求
电脑鼠机器人从场地内六十四个格随机抽取一个格作为起点，电脑鼠机器人必须经过场地的
四个角（坐标（0,0）（0,7）（7,0）（7,7）），最终机器人完全进入停泊区！
3.比赛
（1）竞赛使用8×8迷宫场地，终点处于迷宫场地停泊区域中任意一个正方形单元。
（2）每个参赛队机器人编程调试完成后，在场地上只有4分钟的运行时间。
在该时间段内，如果机器人完成任务失败，可以由选手将机器人拿回到起始点重新开始运行，此过程中不能暂停，也不能对机器人进行更换电池和修理、调试。
（3）电脑鼠机器人第一次从起点出发开始直到按规定到达终点，且该期间无参赛队员对电脑鼠机器人的触碰，则称为一次“成功运行”。
电脑鼠机器人可在规定时间内进行迷宫路径判断、甄选、记忆，并自动调用适宜的程序，实现多次“成功运行”。
其中运行最快的一次时间作为初赛成绩。
（4）电脑鼠机器人启动运行后出现故障，在计时开始后4分钟内，允许参赛队员将电脑鼠机器人从迷宫取出，放到起点重新启动运行，这称为“碰触”电脑鼠机器人。
但每轮比赛中，每个参赛队的成员“碰触”电脑鼠机器人次数不得多于3次。
（5）如场地的墙壁比赛中被机器人及选手碰倒或歪斜，比赛将暂停，裁判应尽快将之修复。
如果裁判认定某一队故意破坏竞赛场地，该队将受到警告，严重者将取消其比赛资格。
（五）评分标准
1、完成任务：选手完成了整个任务，则选取该轮比赛中用时最短的一次作为该轮比赛的成绩，参赛选手每触碰机器人1次，在该轮比赛中，该参赛队的最终成绩将增加5秒。
选手在4分钟内完成任务的单轮得分为：
（实际时间+惩罚时间–奖励时间）×得分系数0.95
2．未完成任务：在规定时间内机器人没完成任务，则该队的得分按如下方法计算（完成了任务，则得分按第一条计算）
将场地平均分成大小相同的16个格子，机器人每经过一个格子机器人最后总时间可减少1秒，如图4：
图4示例图
如机器人从图4中的左下角的起始点出发：
A 、机器人未完成任务，且始终没走出第一个虚线框，则总时间为：4分钟+惩罚时间；
B 、机器人离开了第一个格子，但选手重试时到最后都没离开第一个格子，那么选手的总时间为：4分钟–最多的一次经过的格子数+惩罚时间；
3．奖励时间：
1.机器人在规定时间内完成所有规定的动作，则将最后总时间减5秒。
2.参赛选手在60分钟的编程调试时间里，按选手提交机器人时间排名，第一名奖励1秒，第二名奖励0.8秒，第三名奖励0.6秒，第四名奖励0.4秒，第五名奖励0.2秒，第一轮与第二轮比赛中间时间编程调试时间排名不奖励。
4.惩罚时间：选手每碰一次机器人，则在该轮比赛的总时间上加5秒。
5.最后成绩：选手的两轮中的最短时间的一轮–奖励时间+惩罚时间。