用51单片机做的小车如何实现小车走迷宫

用51单片机做的小车如何实现小车走迷宫,第1张

硬件电路我就不说了,主要说说算法.

1. 先从一种比较简单的迷宫说起,我称之为"二叉树"迷宫,即每个节点上最多连接三条支路,换句话 说,就是当你面对岔路时,你最多只有三个选择,要么左转,要么右转,要么回头.

假如,我们将左转编码为0,右转编码为1,则迷宫的从入口到出口的路径为一串二进制编码.对于最短路径,我们可以让机器人多走几次迷宫,得到一系列二进制串,位数最少的即为"局部最短路径".我们还可以通过这些二进制串,得到迷宫"局部拓扑结构",一种二叉树结构.

注意,在上面的结果上我都加有"局部"两字,这是因为机器人走迷宫的次数如果不够多,或则说少于迷宫的总路径数,我们得到结果都是不完整的,只有当机器人走迷宫的次数足够大,以致于走遍了迷宫所有的路径,这时我们才能得到完整的结果,然而这对于大多数迷宫来说都是不可实现的,也就是说,我们得到的结果都是局部的,最多是趋近于全局结果.

不知大家发现没有,上面还有一种情况我没有编码,那就是回退.这个问题处理起来比较复杂,因此不能仅仅用一位二进制码来表示,必须有专门的处理机制.

这个机制分为三个方面,

一是,每次只回退一步,即当前方无路可走时,回到上一个叉路口,选择另一条支路,程序上就是将当前二进制串减少一位,并将改变后的二进制串的最后一位取反,代表选另一条支路.

二是, 回退一步后,仍无路可走时,再回退一部,重复上述过程,直至有岔路可选.

三是,整个回退过程中,记录并保存每次回退的路径,即左右转向的二进制编码,一个回退过即既是由开始回退到开始前进的整段过程.保留这些二进制串,是因为可以通过他们反推得出迷宫的一些局部的拓扑结构

2. 熟悉上面"二叉树迷宫"后 ,对于一般迷宫通过如下方法设计

一、估计出迷宫最大的支路数,即一个叉路口最多有几条岔路,这里假设为a

二 、用a为二进制码对每一个岔路编码,例如我们可以按顺时针编码

三、 将a为二进制编码代替“二叉树迷宫 ”的一位二进制,其它步骤相仿即可。

当然,我们也可以用变长二进制码表示一次路径选择,不过这时得记录保存每次选则对应的二进制码的长度。

补充:

上面的算法,我说的都很笼统,但总体思路是明确的,即:以迷宫入口为根节点,每个叉路口为一个节点,每个岔路为一段树枝,每个树枝用一定位数的二进制码编码,以树形结构表示迷宫的拓扑结构,于是迷宫的通路可以表示为从树的根节点到某一叶节点的路径。

硬件电路上,主要有两个方面的设计:一是,前进河和回退两个状态的识别与转换;二是,岔路的识别与选择。

以上都是个人观点,思考并不周全,还望大家指正补充。

我也是初次做小车

上面的是我做玩后的一些见解

你这个可以这样

你的小车每到一个分岔口(“T”或者“十”型路口)就随机选择一个寻迹方向(路线),并且把第一个寻迹值保存起来(就是记住这次小车是往哪里走的,防止下次走重复的路)。

小车走下去会有2种情况:

1,小车此次走的路线正确 继续前走,值到下一个路口

2,小车走了一段路后没路了,又分为2种情况:

(1),小车走错路了,得退回去,这时候小车可以后退寻迹,直到返回分岔口,再重复上面过程(注意,此时小车选择路线时要和前面保存起来的值进行对比,不可以再走小车前面走过的错路了,并且还得把这次跑的方向保存,下面小车如果在这个点在此返回了,小车选择路线时就要排除上面2次的路线了,以此类推)

(2),小车到终点了,我看了你们的跑道情况,终点前面有2个断点,可以利用这个区分小车是到了终点还是跑错路了

程序可能有点复杂,祝你们成功


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