电子老鼠走迷宫 分支限界法
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。
电脑鼠走迷宫技术报告
项目编号：31SZDYKC-090601 全国大学生电子设计竞赛项目名称：电脑鼠走迷宫学生班级：1104班学生姓名：王忆文所在系（部）：通信工程系指导教师：摘要“电脑鼠”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微型机器人，可以在“迷宫”中自动记忆和选择路径，快速地达到所设定的目的地。
电脑鼠走迷宫竞赛是一项具有一定难度、富有挑战性和趣味性的比赛。
能力。
通过系统分析、硬件设计、软件设计、整合电路设计、汇编语言、C语言专业知识解决问题的综合应用能力,激发我们对电脑鼠的研究兴趣。
创新点是提出了对电脑鼠电源电路、传感器电路的改进方案。
给出了电机控制算法、用于纠正姿态的算法、传感器驱动算法、连续转弯算法、迷宫信息采集算法以及迷宫搜索与迷宫最短路径算法等算法模块。
关键词：嵌入式系统，电脑鼠，智能算法ABSTRACT"Computer mouse" is the use of embedded microcontrollers, sensors and electromechanical moving parts consisting of a micro-robot maze memory and automatically select the path to reach the set destination. Computer Mouse Maze Competition is a certain degree of difficulty, challenging and fun game.completion of the research program circuit board testing, knowledge and technical skills in the school curriculum learning algorithm, data query and retrieval, project management, integration cultivate awareness of scientific and technological innovation and hands-on design capabilities. System analysis, hardware design, software design, integrated circuit design, assembly language, C language application of knowledge in the development of SCM culture integrated application skills, stimulate our interest in the study of computer mouse use our expertise to solve the problem.The innovation of the computer mouse power circuit, sensor circuit improvement program. Motor control algorithm, the algorithm used to correct posture, the sensor-driven algorithm, continuous turning algorithm, the maze information collection algorithms, and maze search maze shortest path algorithm, algorithm module.Keywords：Embedded System，Micromouse，Intellegent Algorithm目录摘要 (2)第一章前言 (2)1.1项目背景 (2)1.2项目介绍第三章电脑鼠硬件与软件 (2)第二章电脑鼠硬件及软件 (4)2.1电脑鼠的硬件 (4)2.1.1 电脑鼠硬件组成 (4)2.1.2电脑鼠基本动作 (6)2.2电脑鼠软件 (7)2.2.1等高图制作模块 (9)2.2.2冲刺模块 (10)2.2.3转弯模块 (10)2.2.4搜索模块 (11)2.2.5迷宫地图相对方向与绝对方向的建立 (11)2.2.6墙壁资料存储 (13)2.2.7电脑鼠搜索策略第四章问题总结及改进 (14)第三章问题总结及改进 (15)总结 (19)参考文献 (20)第一章前言所谓“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的俗称。
IEEE电脑鼠走迷宫竞赛规则
IEEE电脑鼠走迷宫竞赛规则迷宫规范迷宫由16×16个﹑18cm×18cm大小的正方形单元所组成。
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。
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。
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。
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。
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。
电脑鼠规范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。
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。
老鼠走迷宫的算法分析
一种电脑鼠走迷宫的算法电脑鼠走迷宫的算法1探测策略电脑鼠走迷宫可以采用全迷宫探索策略，即将迷宫的所有单元均搜索一次，从中找出最佳的行走路径。
这种策略需要有足够的时间或探测次数，但在IEEE竞赛规则中每场竞赛只有15分钟的时间，因此是不可能的。
另一种方法是部分迷宫探索策略，即在有限的时间或探测次数下，只探测迷宫的一部分，从中找出次最佳的路径，显然只能采用这种策略。
电脑鼠在一巷道内行走，如果最后无路可走，则该巷为死巷。
电脑鼠在任一单元内，可能的行走方向最多只有三个（前、左、右），如果有二个或二个以上的可能行走方向，称为交叉，遇有交叉时，由于有多个可以行走的方向，在行走方向的选择上，可有下面的几种选择法则：•右手法则：遇有交叉时，以右边为优先的前进方向，然后是直线方向、左边方向。
•左手法则：遇有交叉时，以左边为优先的前进方向，然后是直线方向、右边方向。
•中左法则：遇有交叉时，以直线为优先的前进方向，然后是左边方向、右边方向。
与此类似的还有中右法则。
•乱数法则：遇有交叉时，取随机值作为前进方向。
•向心法则：由于终点在迷宫的中心，遇有交叉时，以向迷宫中心的方向为优先的前进方向。
2标记为了记忆迷宫的详细信息，需要对迷宫单元的位置进行线路标记。
全迷宫共有16×16个单元组成，可采用二维坐标方式标记，即用每个单元的XY坐标表示，如起点可标记为（0，0），终点为（7，7）。
此外，还需要对迷宫单元的可行进方向进行标记，可采用绝对方位或相对方位二种方式。
绝对方位：这是一种与电脑鼠行进方向无关的标记方式，以一个四位的二进制数，分别表示“东”﹑“西”﹑“南”和“北”四个方向。
以1表示允许行进（无墙壁），0表示不允许行进（有墙壁）。
相对方位：这是一种与电脑鼠行进方向有关的标记方式，以一个三位的二进制数即可实现标记，分别表示“前”“左”“右”，以1表示允许（无墙壁），0表示不允许（有墙壁）。
3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1改为0。
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。
《电脑鼠走迷宫》课件
这份PPT课件将带你深入了解《电脑鼠走迷宫》游戏，让我们一起从玩中学， 从学中玩！
什么是电脑鼠走迷宫
电脑鼠走迷宫是一种刺激有趣的益智游戏，你需要帮助电脑鼠找到迷宫中的 出口，避开障碍物和敌人。挑战智力，展现灵活性！
硬件和软件要求
为了畅玩电脑鼠走迷宫，你需要一台配置适当的计算机，并安装最新版本的 游戏软件。好的硬件和软件可以提供最佳的游戏体验。
游戏目标和规则
你的目标是帮助电脑鼠尽快找到迷宫出口。避开敌人和障碍物，尽可能少走 弯路。游戏规则简单明了，但挑战却不容小觑。
操作指南
使用键盘上的方向键来控制电脑鼠的移动。观察迷宫的地图和敌人的行动， 制定最佳策略，灵活应对情况。
迷宫的各种类型
迷宫可以有各种不同的形状和设计，例如经典的方形迷宫、扭曲的环形迷宫、 令人眼花缭乱的立体迷宫等。每种迷宫都有独特的挑战与乐趣。
常见迷宫难度
迷宫的难度可以根据迷宫的大小和复杂程度来设定。从简单的初级迷宫到复 杂的专家级迷宫，每个等级都会带给你不同的挑战。
如何选择合适的迷宫
选择适合你的挑战水平的迷宫非常重要。根据你的经验和技能，选择一个合适的难度等级，挑战并提高自己的 游戏能力。
迷宫中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ道具和机关
迷宫中有各种各样的道具和机关，如金币、钥匙、门和传送门等。合理利用 它们能够帮助你更快地通过迷宫。
走迷宫电脑鼠的算法分析与研究
走迷宫电脑鼠的算法分析与研究收稿日期:2010-03-30;修订日期:2010-11-08作者简介:夏炎（1984-），男，南京人，硕士研究生，研究方向：基于ARM 的嵌入式系统的设计与开发。
夏炎（南京工业大学电子与信息工程学院，南京210013）摘要:电脑鼠的灵活性和智能程度不但取决于硬件的结构和性能，还取决于软件设计的好坏，越是智能的电脑鼠，其软件设计就越不简单。
对走迷宫电脑鼠的算法做了总结和比较，并对各算法的优缺点进行了阐述。
关键词:电脑鼠；迷宫；算法中图分类号:TP18文献标识码:A 文章编号:1008-8725（2011）01-0194-03Analyzing and Researching on Maze-runningMicromouse AlgorithmXIA Yan（School of Electronics and Information Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210013,China ）Abstract:The flexibility and intelligence degree of Micromouse depended on not only structure and properties of hardware,but also whether software design was good or bad.The more intelligent the Micromouse was,the more difficult software design was.This paper concluded and compared the algorithms of maze -running micromouse,and discribed advantages and disadvantages of different algorithms.Key words:Micromouse;maze;algorithm0引言人类在科技的发展史上，一直在尝试着想要创造出一个具有肢体、感官、脑力等综合一体的智能机器人，而电脑鼠就是一个能够用来诠释肢体、感官及脑力综合工作的基本实例，这也是当初电脑鼠被发明的理由，希望能够借助电脑鼠的创作来进而研究与发明更加复杂的机械。
电子老鼠闯迷宫
一、实习问题：电子老鼠闯迷宫二、问题描述：有一只电子老鼠被困在如下图所示的迷宫中。
这是一个7*7单元的正方形迷宫，黑色部分表示建筑物，白色部分是路。
电子老鼠可以在路上向上、下、左、右行走，每一步走一个格子。
现给定一个起点start和一个终点finish，求出电子老鼠最少要几步从起点走到终点。
三、问题分析：该问题可用分支限界法来解决。
迷宫问题的解空间是一个图。
解此问题的队列式分支限界法从start开始将它作为第一个扩展结点。
与该扩展结点相邻并且可达的方格成为可行结点被加入到活结点队列中，并且将这些方格标记为1，即从起始方格start到这些方格的距离为1。
接着，算法从活结点队列中取出队首结点作为下一个扩展结点，并将与当前扩展结点相邻且未标记过的方格标记为2，并存入活结点队列。
这个过程一直继续到算发搜索到目标方格finish或活结点队列为空时为止。
在实现算法时，首先定义一个表示迷宫上方格位置的类Position，它的两个私用成员row 和col分别表示方格所在的行和列。
在迷宫的任何一个方格处，电子老鼠可沿右、下、左、上4个方向进行。
沿这4个方向的移动分别记为移动哦0,1,2,3。
在表中，offset[i].row和在实现上述算法时，用二维数组grid表示所给的方格阵列。
初始时，grid[i][j]=0,表示该方格允许走；而grid[i][j]=1表示该方格被封锁，不允许走。
为了便于处理方格边界的情况，算法在所给方格阵列四周设置一道“围墙”，即增设标记为“1”的附加方格。
算法开始时测试初始方格与目标方格是否相同。
如果这两个方格相同，则不必计算，直接放回起始位置标记为2。
由于数字0和1用于表示方格的开放或封锁状态，所以在表示距离时不用这两个数字，因而将距离的值都加2。
实际距离应为标记距离减2。
算法从起始位置start开始，标记所有标记距离为3的方格并存入活结点队列，然后依次标记所有标记距离为4,5…..的方格，直至到达目标方格finish或活结点队列为空时为止。
人工智能电脑鼠搜迷宫实验
北京科技大学实验报告学院：自动化专业：智能科学与技术班级：智能1501姓名：卢静怡学号：41523404 实验日期：2017年11 月8 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：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）实验结果步骤（一）KEIL MDK的安装按照实验指导书上的步骤安装，一步一步安装成功KEIL MDK uVision5 （二）检查和调整电脑鼠的硬件1.电机检查：我们原始的电脑鼠下载好程序之后，开机即可试探性运动。
故判断，电机无故障。
2.传感器检查：我们原始的电脑鼠在初跑时总是会对墙壁不感应，如果用手挡住传感器周围的光线后放开，那么电脑鼠会产生一个相应动作。
分析是原代码中接受传感器信号的参数不合适的原因。
（三）智能搜索算法的编写我们组结合了很多同学的经验，最终找到了影响电脑鼠运动的核心参数。
并且修正了一个反应弧长的设定，使得后来电脑鼠试跑非常成功。
1.查资料——常见的算法形式选择曼哈顿距离作为预测函数h(n)，整体的框架代码如下:2.算法设计在本次实验中，使用的是机械鼠优先向左移动的，即深度优先算法。
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。
老鼠走迷官(一) java,c实现
if(success != 1 && maze[i][j+1] == 0) visit(i, j+1);
if(success != 1 && maze[i+1][j] == 0) visit(i+1, j);
if(success != 1 && maze[i][j-1] == 0) visit(i, j-1);
{2, 0, 0, 0, 0, 0, 2},
{2, 0, 2, 0, 2, 0, 2},
{2, 0, 0, 2, 0, 2, 2},
{2, 2, 0, 2, 0, 2, 2},
{2, 0, 0, 0, 0, 0, 2},
{2, 2, 2, 2, 2, 2, 2}};
int startI = 1, startJ = 1; //入口
for(int j = 0; j < maze[0].length; j++)
if(maze[i][j] == 2)
System.out.print("█");
else
System.out.print(" ");
System.out.println();
}
Mouse mouse = new Mouse();
success = true;
if(!success && maze[i][j+1] == 0)
visit(maze, i, j+1);
if(!success && maze[i+1][j] == 0)
visit(maze, i+1, j);
电子老鼠走迷宫-分支限界法
二、实习过程 :1、分支限界法思想：分支限界法的求解目标是找出满足约束条件的一个解，或是在满足约束条件的解中找出使某一目标函数值达到极大或极小的解，即在某种意义下的最优解，因此分支限界法要以广度优先或最小耗费优先的方式搜索解空间树，一般可分为两类队列式分支限界法和优先队列式分支限界法。
在分支限界法中，每一个活结点只有一次机会成为扩展结点，活结点一旦成为扩展结点，就一次性产生其所有儿子结点。
在这些儿子结点中，导致不可行解或导致非最优解的儿子结点被舍弃，其余儿子结点被加入活结点表中。
此后从活结点表中下一个结点成为当前扩展结点，并重复上述结点扩展过程，一直持续到找到所需的解或活结点表为空时为止。
2、电子老鼠走迷宫问题有一只电子老鼠被困在一个12*12单元的正方形迷宫，黑色部分表示建筑物，白色部分是路。
电子老鼠可以在路上向上、下、左、右行走，每一步走一个格子。
现给定一个起点S和一个终点T，求出电子老鼠最少要几步从起点走到终点。
输入：第一行有四个由空格分隔的整数，分别表示起点的坐标S（x，y）和终点的坐标T（x，y）。
从第二行开始的12行中，每行有12个字符，描述迷宫的情况，其中'X'表示建筑物，'.'表示路.输出：输出一个整数，即电子老鼠走出迷宫至少需要的步数。
3、解电子老鼠走迷宫问题的思想：电子老鼠走迷宫问题的解空间是一个图，解此问题的队列式分支限界法从起始位置S开始将它作为第一个扩展结点。
与该结点相邻并且可达的方格成为可行结点被加入活结点队列中，并且将这些方格标记为1，即从起始方格S到这些方格的距离为1。
接着，算法从活结点队列中取出队首结点作为下一个扩展结点，并将与当前扩展结点相邻且未标记过的方格标记为2，并存入活结点队列。
这个过程一直继续道算法搜索到目标方格T或活结点队列为空时为止。
4、算法描述：数组map表示所给的迷宫, startX,startY,endX,endY分别表示起点横坐标、纵坐标及终点横坐标、纵坐标，list表示活结点队列。
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2A、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。
一种电脑鼠走迷宫算法的设计与实现
代表的绝对方向 上方 右方 下方 左方
当有超过一条路可以走时， 则执行多路程序。 多路程序需 准则可以包括格子走过的次数 、 位差 要根据一些准则选择路径， 值、 直走还是拐弯等。 如果电脑鼠有两个或三个可选方向， 首先要判断的准则是 相邻格子是否走过， 这可以通过该格子的隔墙资料来确定 。 一 种可能性是至少有一个格子没有走过 。 这样的话， 电脑鼠选择 的下一个格子应该是没有走过的格子 。但是如果有超过一个格 子未走过， 则需要根据位差值进一步决定 。 位差值准则是通过 选择具有最小位差值的相邻格子作为可选路径的方法 。如果有 两个格子具有相同的最小位差值， 则选择直走。 向前移动比左 右转弯的优先级要高， 这是因为电脑鼠直走比转弯的速度更快 。 另一种情况是所有的格子都走过， 电脑鼠则选择相邻格子中走 过次数最小的格子进入 。若相邻格子走过的次数相同则再判断 位差值， 若还相同的则选择直走 。
为了让电脑鼠记住所走过的各个迷宫格的信息， 需要使用 坐标对 256 个迷宫进行编号。 规定以电脑鼠放到起点时的方向为参照， 此时电脑鼠的正 前方为 Y 轴正方向。迷宫格与坐标的对应关系如图 1 所示。 根据坐标的定义和比赛规则可知， 电脑鼠的起点可在迷宫 的四个角落的点上， 但是无法确定起点的具体坐标 。 解决方法 是根据电脑鼠第一次检测到的转弯口是在右方还是左方判断 。 如果电脑鼠第一个检测到的拐弯口是在它的右方（ 迷宫的四个 0 ） 点出发； 如果 角落中有两个角落是这种情况） ， 那么它从（ 0 ， 第一个检测到的拐弯口在它的左边（ 迷宫的四个角落中有两个 0 ） 出发。 那么它从（ 15 ， 角落是这种情况） ，
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。
电脑鼠算法.
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯
3） 回溯思考题——N皇后问题
• 在一个N*N的棋盘 上放置N个皇后，且 使得每两个之间不 能互相攻击，也就 是使得每两个不在 同一行，同一列和 同一斜角线上。
寻优： 队列(建立等高表)、栈(记录最优路 径)
1） 栈
• 操作特点：先进后出(Last In First Out, LIFO)
• 结构特点：只允许一端插入、查看和删除，不允许对另 一端的操作
• 概念：
• 栈顶(入栈、出栈) • 栈底(固定，无操作) • 空栈
1） JAVA中栈的实现
• 类 Stack<E>实现
传感 器
软件 设计 驱动 装置
关键 技术
机械 结构 处理 器
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”。
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。
各阶段所用的算法
寻路： 回溯 遍历： 回溯 寻优： 广度优先遍历
4） 广度优先
• 特点：横向优先遍历
• 步骤一：先将跟结点入队列； • 步骤二：取队头元素，遍历队头元素的所有子结点，并 将所有子结点加入队列； • 步骤三：重复步骤二，直至找到所求结点，或者队列为 空。
《电脑鼠走迷宫》课件
电脑鼠的特点
电脑鼠具有自主学习和决策能力，能够根据环境变化调整自 己的行为。
电脑鼠通常使用传感器和算法来感知和导航，以在迷宫中寻 找最佳路径。
电脑鼠的应用
在游戏领域，电脑鼠可以作为玩 家挑战的AI对手，提供有趣的迷
宫探险体验。
在机器人技术中，电脑鼠的概念 被用于开发自主导航和智能控制
算法。
在教育和培训领域，电脑鼠可以 作为教学工具，帮助学生理解人
性能评估
为了评估算法的性能，可以采用不同的评估指标，如搜索时间、路径长度、成功率等。通 过对这些指标的分析，可以了解算法的优缺点，并进行优化。
案例总结
成果总结
本案例通过分析经典电脑鼠走迷宫的实例，展示了A*算法在路径搜索方面的应用。通过合理的算法选择和实现细节处 理，可以有效地解决电脑鼠走迷宫问题。
05
CATALOGUE
电脑鼠走迷宫的未来发展
技术发展对电脑鼠走迷宫的影响
技术进步提升电脑鼠性能
随着人工智能、机器学习等技术的不断进步，电脑鼠的决策能力、路径规划能 力和适应复杂环境的能力将得到显著提升。
传感器与硬件升级
更先进的传感器和硬件设备将使电脑鼠具备更敏锐的感知能力，能够更准确地 识别障碍和目标，提高迷宫导航的效率。
《电脑鼠走迷宫 》ppt课件
目录
• 电脑鼠简介 • 迷宫的构造与规则 • 电脑鼠走迷宫的策略与技巧 • 电脑鼠走迷宫的实例分析 • 电脑鼠走迷宫的未来发展
01
CATALOGUE
电脑鼠简介
电脑鼠的起源
01
电脑鼠的概念起源于人工智能领 域，旨在模拟老鼠在迷宫中寻找 食物的行为。
02
早期的电脑鼠程序主要用于研究 人工智能和搜索算法，随着技术 的发展，电脑鼠的应用范围逐渐 扩大。
迷宫老鼠_数据结构与算法
1.问题：迷宫老鼠问题的解答2.算法的基本思想：定义一个字符型二维数组，通过调用随机函数给数组赋值，从而在每次运行程序的时候得到不同的数组值，从而用其代表一个随机的迷宫地图。
该问题的解决关键是如何判断是否存在可行的路径，如果存在如何记录并找出来。
该程序是通过栈来解决的，其中栈是用数组实现的。
基本思想如下，先随机产生一个迷宫（二维数组中‘’代表可走的位置，‘0’代表迷宫中的障碍物，“*”是围墙），定义一个寻找路径的函数，其返回值为真假。
函数中先定义一个栈，将其置空初始化。
目标放在开始处，将其置为‘Z’，然后判断目标当前位置是否在出口位置，如果不在则以此判断目标当前位置的前后左右是否可以走，成立的条件是不能碰到围墙，并且要走到的位置为‘’，可以走的话就让目标行进到该位置然后将方向（0代表右，1代表下，2代表左，3代表上）入栈，如果四个方向都走不通了，判断栈是否为空，如果为空则函数返回false即失败了，老鼠走不出去；如果栈不为空，取出栈顶元素并弹栈，接着判断取出的栈顶元素进而判断出最近一步的方向，然后让目标逆着该方向移动一步。
如果判断目标当前位置在出口处，函数返回true即成功了老鼠可以出去，定义一个新栈将原来栈中的元素逆序存储起来。
将当前迷宫中为‘Z’的位置置为‘’，将目标置于开始处，取栈顶元素来判断方向，相应移动目标，紧随弹栈，如此循环直到新栈为空为止。
每移动一步将迷宫画一次。
如此则能动态的描绘出老鼠所走的路径。
3.主要数据结构：线性表中的栈4.主要函数功能：程序中一共有三个函数如下所示（1）迷宫初始化函数void Migonglaoshu::Migong()（2）迷宫输出函数void Migonglaoshu::Display()const（3）利用栈找到并存储老鼠的可行路径函数bool Migonglaoshu::Path()此外还有一些最基本的函数，包括通过指针来实现栈的一系列操作函数，类的构造函数和析构函数。
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#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+1<maxs&&visit[x][y+1]==0) //RIGHT
enqueue(a,x,y+1);
if(mg[x][y-1]!='X'&&y-1>0&&visit[x][y-1]==0) //LEFT
enqueue(a,x,y-1);
if(mg[x+1][y]!='X'&&x+1<maxs&&visit[x+1][y]==0) //DOWN enqueue(a,x+1,y);
}
}
}
int main()
{
queue a;
a.rear=0;
a.top=0;
int i,j,m,n,x,y;
for(i=0; i<20; i++)
{
for(j=0; j<20; j++)
visit[i][j]=0;
}
scanf("%d%d%d%d",&x,&y,&m,&n);
enqueue(&a,x,y);
enqueue(&a,0,0);
getchar();
for(i=1; i<maxs; i++)
{
for(j=1; j<maxs; j++)
{
scanf("%c",&mg[i][j]);
}
getchar();
}
search(x,y,m,n,&a,mg);
printf("%d\n",length);
return 0;
}。