基于ARM的電腦鼠走迷宮的研究

3．1．1 左手法則
電腦鼠在前進的方向上存在兩條和兩條以上支路時，優先考慮左轉，其次是向前，最后才考慮向右。示意圖如圖4所示。
3．1．2 右手法則
電腦鼠在前進方向存在兩條和兩條以上的支路時，優先考慮右轉，其次向前，最后才向左。示意圖如圖4所示。
3．1．3 求心法則
求心法則就是當電腦鼠有至少兩個方向可以選擇時，則優先轉向離中心點最近的方向前進。如圖5所示，把迷宮分為對等區域(1，2，3，4)。可以觀察出，在區域1中，電腦鼠向右和向上更能接近中心，其他區域同理。如果電腦鼠可供選擇的前進方向包含兩個都有可能是離迷宮中心點最近的方向時，優先選擇可以直接前進的方向，其次選擇只用轉90°的方向前進。如果可前進方向都是遠離中心點的方向時，優先選擇直線運行方向，其次選擇轉彎90°的方向。其搜索示意圖如圖6所示。

3．2 其他功能子程序
3．2．1 路程檢測子程序
通過安裝在兩輪內側的紅外線收發管和黑白碼盤來測算電腦鼠走過的路程，確定電腦鼠在迷宮中的位置，并在岔口實現精確的90°和180°轉彎。
3．2．2 岔口檢測子程序
由安裝在正前、左前、右前方向的3個紅外發射管發射38 kHz的信號完成遠距檢測，根據傳感器讀入值，判斷迷宮中障礙信息、路口信息。
3．2．3 姿勢修正子程序
根據左右兩側紅外傳感器接收的反饋信號來判斷電腦鼠偏離迷宮巷道中軸線的程度，通過調整步進電機工作脈沖使某一邊電機減速來修正電腦鼠的行駛方向，使其基本行走在中軸線附近。
3．2．4 轉彎子程序
當電腦鼠檢測到岔口，且需要轉彎時，調用該子程序。
3．2．5 最優路徑子程序
通過對迷宮環境進行搜索檢測，數組自動記錄迷宮地圖信息以及迷宮中每一單元格到起始點的路程，運行最優路徑子程序，就能找到一條從始點到終點的最短路徑。其實質是一種路徑優化算法，常用的算法有等高圖法和蟻群算法。
3．2．6 沖刺子程序
調用此程序可使電腦鼠循著最短路徑從起點以最快的速度沖到終點。

4 結語
本文從分析“IEEE標準電腦鼠”走迷宮比賽規則入手，介紹了電腦鼠硬件系統和軟件系統設計過程和流程。基于電腦鼠的產品具有廣泛的應用場合，譬如自動盲人導引小車、足球機器人、滅火機器人、影像機器人等等。隨著電子技術的發展，對電腦鼠的深入研究將具有很好的發展和應用前景。