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一种迷宫寻物智能小车的设计——以第十一届全国大学生光电竞赛为例
1
作者 杨延丽 杨光松 《菏泽学院学报》 2025年第2期67-74,共8页
为解决在错综复杂的迷宫中自主寻找目标物体的问题,设计一种采用视觉识别目标物体且自动化行驶的智能小车.该智能小车以STM32F407控制器为核心,采用OpenMV视觉识别模块识别目标物体在迷宫中的位置并计算坐标、识别迷宫地图和真伪目标;... 为解决在错综复杂的迷宫中自主寻找目标物体的问题,设计一种采用视觉识别目标物体且自动化行驶的智能小车.该智能小车以STM32F407控制器为核心,采用OpenMV视觉识别模块识别目标物体在迷宫中的位置并计算坐标、识别迷宫地图和真伪目标;根据数字化的迷宫地图和目标物体坐标,采用A^(*)启发式搜索算法计算路径,寻找出最优路径;通过15路灰度巡线传感器对迷宫中黑线循迹,并使用增量式编码器和陀螺仪实时感知车速和行走方向;采用串级PID控制算法驱动电机和控制转向,实现平稳差速运动转弯;同时选用高精激光度测距传感器探测是否遇到障碍物并及时处理.测试结果表明:迷宫寻物小车可以快速稳定地沿最优路径行驶、准确识别真伪目标和处理各种意外状况. 展开更多
关键词 迷宫 智能小车 视觉识别 串级PID A^(*)算法
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基于Prim算法的迷宫生成问题及路径规划算法的对比研究
2
作者 吴雨航 陈柯吕 丁宇诚 《现代信息科技》 2025年第23期69-76,共8页
文章聚焦基于Prim算法的迷宫生成与路径规划算法性能对比,通过构建不同规模的迷宫环境,系统分析BFS、DFS、A*、Dijkstra及Random Walk算法的寻路效率。实验从走出迷宫时间、成功率、路径步数与探索效率4个维度量化评估,发现A*与Dijkstr... 文章聚焦基于Prim算法的迷宫生成与路径规划算法性能对比,通过构建不同规模的迷宫环境,系统分析BFS、DFS、A*、Dijkstra及Random Walk算法的寻路效率。实验从走出迷宫时间、成功率、路径步数与探索效率4个维度量化评估,发现A*与Dijkstra在路径最优性上表现稳定,其中A*借助启发函数将搜索效率大幅提高;BFS严格保证最短路径但空间消耗较大;DFS执行速度最快,但路径长度较最优解增加;Random Walk在大规模迷宫中成功率不足20%,仅适用于基准对照。研究进一步通过记忆型与泛化型实验验证算法适应性,结果表明A*在陌生环境中泛化能力最佳,Dijkstra在全局最优解场景中具有不可替代性。该研究为机器人导航、游戏AI等领域提供算法选型依据,同时提出传统算法与深度强化学习融合的优化方向,对资源受限环境下的路径规划具有理论与工程实践价值。 展开更多
关键词 人工智能 算法 迷宫生成 路径规划 性能对比
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基于STM32迷宫机器人设计与实现
3
作者 范县成 汤巍 +1 位作者 余叶青 李涛 《海南热带海洋学院学报》 2025年第2期74-85,共12页
根据IEEE标准微型迷宫机器人设计需求,搭建微控制器为STM32F767的迷宫机器人硬件平台,并与重构前迷宫机器人质量和体积进行对比。根据A*算法应用到迷宫机器人路径规划中存在搜索时间长,搜索代价高等问题,提出一种改进A*迷宫机器人路径... 根据IEEE标准微型迷宫机器人设计需求,搭建微控制器为STM32F767的迷宫机器人硬件平台,并与重构前迷宫机器人质量和体积进行对比。根据A*算法应用到迷宫机器人路径规划中存在搜索时间长,搜索代价高等问题,提出一种改进A*迷宫机器人路径规划算法。通过改进A*算法准确搜索全局最优路径,并进行贝塞尔曲线路径平滑处理。结果表明,硬件重构的迷宫机器人重量更轻、体积更小。改进A*算法相对于部分算法在仿真时间、搜索代价和最优路径上分别缩减45.99%、64.79%和18.02%,算法性能明显提高。平滑后的路径更适合机器人运动,机器人能够精确控制转弯,改进机器人路径的可控性,所设计的迷宫机器人能够完成迷宫搜索、路径规划和迷宫冲刺,验证算法设计的可行性和安全性。 展开更多
关键词 迷宫机器人 STM32F767 硬件平台 改进A*算法 贝塞尔曲线
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迷宫机器人虚拟竞赛系统实现方法研究
4
作者 袁臣虎 张伟翔 《计算机仿真》 2025年第5期426-432,558,共8页
新冠疫情之下,迷宫机器人线下竞赛受到严重影响,开发适用于线上竞赛需求的迷宫机器人虚拟竞赛系统尤为必要,针对Ubuntu环境下的迷宫机器人虚拟竞赛系统实现方法展开研究。利用URDF模型文件建立了迷宫机器人模型,设计了迷宫机器人的主体... 新冠疫情之下,迷宫机器人线下竞赛受到严重影响,开发适用于线上竞赛需求的迷宫机器人虚拟竞赛系统尤为必要,针对Ubuntu环境下的迷宫机器人虚拟竞赛系统实现方法展开研究。利用URDF模型文件建立了迷宫机器人模型,设计了迷宫机器人的主体部件并根据迷宫机器人功能需求设置了各部件通信属性。利用WORLD标签文件实现了迷宫地图,完成了标准迷宫图形符号文件的设计及其Gazebo加载。通过LAUNCH启动文件完成了迷宫机器人和迷宫地图的启动封装。研究了利用Python语言实现迷宫机器人的运动控制和迷宫任务的方法,包括各通信话题消息的发布和订阅、迷宫机器人的直行和转弯控制、迷宫信息检测和存储、路径搜索方法和冲刺算法等。最后通过RVIZ和迷宫机器人仿真评测系统进行迷宫机器人虚拟竞赛系统的仿真,结果表明迷宫机器人能够很好的完成不同难度的迷宫任务,证明了提出的迷宫机器人虚拟竞赛系统实现方法的可行性,研究成果与当前成熟的互联网技术相结合可作为迷宫机器人线上竞赛一种很好的解决方案。 展开更多
关键词 迷宫机器人 虚拟竞赛系统 路径搜索与冲刺算法
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目标驱动的迷宫布线算法及优化 被引量：13
5
作者 陈传波 胡谊东 +1 位作者 何力 夏晖 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期49-51,共3页
在传统迷宫算法的基础上 ,结合电路布线的特点 ,提出了目标驱动的迷宫布线算法及优化的方法 .该方法有效地减少了计算和回溯次数 。
关键词 自动布线 迷宫算法 优化 目标驱动
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电子整机三维自动布线技术研究 被引量：16
6
作者 吴银锋 吴兆华 李春泉 《电讯技术》 2005年第2期76-81,共6页
电子整机的快速布线是影响整机快速制造的瓶颈之一。本文采用三维加权网格,对电子整机三维模型进行网格划分,描述了布线空间。运用基于网格的迷宫算法和最小斯坦纳树生成法,进行线缆敷设的线路搜索,并加入Rubin优化算法改善搜索速度。... 电子整机的快速布线是影响整机快速制造的瓶颈之一。本文采用三维加权网格,对电子整机三维模型进行网格划分,描述了布线空间。运用基于网格的迷宫算法和最小斯坦纳树生成法,进行线缆敷设的线路搜索,并加入Rubin优化算法改善搜索速度。结合实际工程经验和规则,以自行开发的电子整机三维布线系统(3DRS)验证了该算法的可行性。 展开更多
关键词 电子整机 自动布线 迷宫算法 三维布线系统
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三点间管路自动布局方法研究 被引量：6
7
作者 白晓兰 王成恩 +1 位作者 张禹 柳强 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期283-286,共4页
针对管路布局设计中三点间管路布局问题,提出了一种基于迷宫算法的管路自动布局方法.该方法利用网格预处理,将实际管路布局空间转换到网格空间,并利用迷宫算法模拟波的传播特点,在无障碍和有障碍两种情况下寻找到满足要求的三通位置,然... 针对管路布局设计中三点间管路布局问题,提出了一种基于迷宫算法的管路自动布局方法.该方法利用网格预处理,将实际管路布局空间转换到网格空间,并利用迷宫算法模拟波的传播特点,在无障碍和有障碍两种情况下寻找到满足要求的三通位置,然后结合规则引导进行回溯处理,确定满足约束条件的可行路径,经数据处理转换到管路布局空间中.基于网格预处理和改进的迷宫算法,给出三点间管路布局算法流程图.实例验证表明了该方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 管路布局 网格预处理 迷宫算法 规则引导 数据处理
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基于ArcGIS Engine林火蔓延模拟算法的比较分析 被引量：4
8
作者 丁智 宋开山 +4 位作者 王宗明 汤旭光 董张玉 贾明明 邵田田 《中国科学院大学学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期640-646,共7页
算法选择对林火蔓延的模拟具有重要作用,既影响模拟的精度与效率,也限制模拟的实用性.对传统的边界插值算法进行优化,并与迷宫算法进行对比分析.研究表明,从耗时方面分析,与边界插值算法(5、7、16 s)相比,迷宫算法在3个时段的耗时(204、... 算法选择对林火蔓延的模拟具有重要作用,既影响模拟的精度与效率,也限制模拟的实用性.对传统的边界插值算法进行优化,并与迷宫算法进行对比分析.研究表明,从耗时方面分析,与边界插值算法(5、7、16 s)相比,迷宫算法在3个时段的耗时(204、458、1 325 s)较长;且随着模拟时间的增加,迷宫算法的耗时呈现倍数增长.从模拟结果的精度上看,边界插值算法虽然模拟结果较为粗糙,但能从整体上反映林火蔓延的趋势,火场覆盖率为59.75%.迷宫算法的模拟蔓延边界细节较为接近实际的蔓延边界,能够反映林火蔓延的详细动态变化,且火场覆盖率达79.51%. 展开更多
关键词 林火蔓延模拟 边界插值 迷宫算法 ARCGIS ENGINE
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李氏迷宫算法在液压阀块CAD中的应用研究 被引量：7
9
作者 阮春红 冯磊 曹树平 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期590-591,共2页
通过对液压阀块的三维网格划分 ,结合液压阀块机械加工的工艺特点 ,本文提出了基于李氏迷宫算法的液压阀块孔道自动布局的设计方法 ,并进行了初步的软件实现。应用结果表明 ,将李氏迷宫算法移植于液压阀块
关键词 李氏迷宫算法 CAD 自动布局 液压阀块
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基于等价对的图像连通域标记算法 被引量：14
10
作者 左敏 曾广平 +1 位作者 涂序彦 古世东 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第1期14-16,50,共4页
在研究已有的连通域标记方法的基础上,提出了一种基于等价对的连通域标记算法。算法通过一次扫描对灰度图二值图像的每个前景像素点进行标识并保存等价对表,在满足等价对替换条件时对已标识过的像素点进行等价对替换,解决了重复标记的问... 在研究已有的连通域标记方法的基础上,提出了一种基于等价对的连通域标记算法。算法通过一次扫描对灰度图二值图像的每个前景像素点进行标识并保存等价对表,在满足等价对替换条件时对已标识过的像素点进行等价对替换,解决了重复标记的问题,最终得到二值图像连通域的划分。本文的连通域标记算法可有效应用于活动目标检测中。 展开更多
关键词 连通域 等价对 迷宫算法 种子算法 像素标记
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带有引线端预处理的区域布线算法 被引量：2
11
作者 杨柳 洪先龙 +1 位作者 蔡懿慈 周强 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期69-74,共6页
提出一种带有引线端优化处理的多层区域布线算法,能处理端点障碍在区域内任意分布的大量布线问题.首先将多端线网划分为二端子线网,并在此基础上根据二端子线网之间的相对位置关系进行分类;然后对每个类型的二端子线网,采用双向迷宫和... 提出一种带有引线端优化处理的多层区域布线算法,能处理端点障碍在区域内任意分布的大量布线问题.首先将多端线网划分为二端子线网,并在此基础上根据二端子线网之间的相对位置关系进行分类;然后对每个类型的二端子线网,采用双向迷宫和朝向目标的深度优先搜索策略依次布线;最后通过拆线-重布策略来解决布线冲突.在进行布线搜索之前,对引线端映射到网格点上这一过程引入了一种有效的优化预处理机制,采用二分图中多目标约束寻找最佳匹配的思想和策略来解决引线端优化映射问题.测试并比较了有/无这种优化处理的2种情况,实验结果表明,该算法有效地改善了网格映射的精度和准确性,可缩短线长和提高布通率. 展开更多
关键词 区域布线 引线端(pin)映射 二端于线网 迷宫算法
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汽车前照灯光电检测系统 被引量：4
12
作者 贺顺忠 王庆友 +1 位作者 刁东红 傅维乔 《计量学报》 CSCD 北大核心 1999年第3期177-181,共5页
介绍一种新的汽车前照灯自动检测仪。该仪器采用了新的测量方法和信号处理技术（如ＣＣＤ摄像、ＣＡ－Ｄ５０１图像卡采集、“走迷宫”算法），能快速、准确地检测汽车前照灯的远、近光，其重复性检测精度约为１．７％（偏转２．５°... 介绍一种新的汽车前照灯自动检测仪。该仪器采用了新的测量方法和信号处理技术（如ＣＣＤ摄像、ＣＡ－Ｄ５０１图像卡采集、“走迷宫”算法），能快速、准确地检测汽车前照灯的远、近光，其重复性检测精度约为１．７％（偏转２．５°时），远、近光检测完毕所需时间不超过５ｓ． 展开更多
关键词 前照灯 光电测量 汽车 光电检测系统
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重叠网格预处理技术研究 被引量：6
13
作者 刘鑫 陆林生 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第1期23-26,30,共5页
论文主要讨论重叠网格预处理方法,并提出迷路算法应用于“挖洞”过程,为重叠网格预处理提供了高效、可靠的“挖洞”方法,算法复杂度低,实现简单,健壮性好;在多层次嵌套重叠方面,引入了重叠网格主从关系图有效解决多层次嵌套重叠带来的问... 论文主要讨论重叠网格预处理方法,并提出迷路算法应用于“挖洞”过程,为重叠网格预处理提供了高效、可靠的“挖洞”方法,算法复杂度低,实现简单,健壮性好;在多层次嵌套重叠方面,引入了重叠网格主从关系图有效解决多层次嵌套重叠带来的问题;在提高找重效率方面,建立基于网格的kd树加快了找重过程。实验结果表明在大网格量、复杂重叠区域时该重叠网格预处理技术仍能得到较理想的效率。 展开更多
关键词 迷路算法 重叠网格主从关系图 基于网格的KD树
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自适应泛洪的迷宫路径优化算法研究 被引量：3
14
作者 林俊 谷兵 +1 位作者 杨晨 蔡婷婷 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第12期4472-4475,共4页
由于传统的泛洪模型存在一些不足之处,导致其在应用时受到限制。根据洪水泛滥时水流的特点,提取了泛洪的离散数学模型,深入研究其模型的内在机制,从而得到更适合求解迷宫最优路径的泛洪模型,并结合启发式的搜索策略设计基于改进的泛洪... 由于传统的泛洪模型存在一些不足之处,导致其在应用时受到限制。根据洪水泛滥时水流的特点,提取了泛洪的离散数学模型,深入研究其模型的内在机制,从而得到更适合求解迷宫最优路径的泛洪模型,并结合启发式的搜索策略设计基于改进的泛洪模型的迷宫智能优化算法。通过IEEE标准迷宫和MATLAB平台仿真分析,验证了该算法在自适应能力及可靠性与高效性方面的优越性。实验结果表明,该算法不仅可以尽快地找到目标,而且还可以在相对少的搜索区域里得到相对满意的路径。 展开更多
关键词 泛洪模型 迷宫 优化算法
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一种电脑鼠走迷宫算法的设计与实现 被引量：14
15
作者 王凤林 王宜怀 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第12期270-272,290,共4页
电脑鼠是一个自主移动机器人系统。电脑鼠的任务是到达迷宫中心的目标区域。电脑鼠在不知道迷宫的布局情况下,必须自己找出到达目标的最优路径。整个过程是一种自主搜索的过程。研究和实现了基于位差值的搜索算法和基于等高图的最优路... 电脑鼠是一个自主移动机器人系统。电脑鼠的任务是到达迷宫中心的目标区域。电脑鼠在不知道迷宫的布局情况下,必须自己找出到达目标的最优路径。整个过程是一种自主搜索的过程。研究和实现了基于位差值的搜索算法和基于等高图的最优路径算法,并作出改进提高机器人完成任务的能力。 展开更多
关键词 迷宫搜索算法 电脑鼠机器人 位差值 等高图 最优路径
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蚁群算法在迷宫最优路径问题中的应用 被引量：21
16
作者 胡小兵 黄席樾 《计算机仿真》 CSCD 2005年第4期114-116,161,共4页
该文将蚁群算法应用于迷宫最优路径问题。针对迷宫最优路径问题的特点,将蚁群分成两组,分别从迷宫的起点和终点出发,每只蚂蚁按迷宫的行走规则向前移动。对移动的蚂蚁定义了三种生命周期,只有满足特定行为的蚂蚁所走过的路径才能构成迷... 该文将蚁群算法应用于迷宫最优路径问题。针对迷宫最优路径问题的特点,将蚁群分成两组,分别从迷宫的起点和终点出发,每只蚂蚁按迷宫的行走规则向前移动。对移动的蚂蚁定义了三种生命周期,只有满足特定行为的蚂蚁所走过的路径才能构成迷宫问题的可行解。对不同规模迷宫问题的实验结果显示,该算法是一种求解迷宫最优路径问题的有效算法。 展开更多
关键词 蚁群算法 迷宫问题 最优路径
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重叠网格CFD并行计算的通信优化研究 被引量：2
17
作者 刘鑫 陆林生 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第24期4611-4614,共4页
介绍了重叠网格并行计算主从对之间通信量最小化方法,通过迷路算法将主网格点进行分类,在保证计算正确的前提下将主从间通信量降至最小;在嵌套重叠情况下的通信时序控制方面,提出了重叠关系有向图避免通信等待和重复插值;实验结果表明... 介绍了重叠网格并行计算主从对之间通信量最小化方法,通过迷路算法将主网格点进行分类,在保证计算正确的前提下将主从间通信量降至最小;在嵌套重叠情况下的通信时序控制方面,提出了重叠关系有向图避免通信等待和重复插值;实验结果表明该重叠网格通信优化处理方法能得到较理想的并行效率。 展开更多
关键词 重叠网格 并行计算 通信优化 迷路算法 重叠关系有向图
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越野通道最短路径分析的优化算法 被引量：2
18
作者 王奇胜 朱长青 张真 《测绘科学技术学报》 北大核心 2007年第4期291-293,共3页
在越野通道分析中,利用栅格的思想,将矢量地形数据栅格化,将影响通行的因素转化为相应栅格的属性,使用迷宫算法可以有效地进行最短路径分析。但迷宫算法具有一定的局限性,需要对其进行优化。利用以直代曲和样条模型的思想,即直线距离总... 在越野通道分析中,利用栅格的思想,将矢量地形数据栅格化,将影响通行的因素转化为相应栅格的属性,使用迷宫算法可以有效地进行最短路径分析。但迷宫算法具有一定的局限性,需要对其进行优化。利用以直代曲和样条模型的思想,即直线距离总比曲线距离短,最短路径是由一系列样条曲线组成,通过分析,在迷宫算法所得路径的基础上,提出了一种优化算法。实验结果表明,利用迷宫算法结合优化算法可以较好地解决越野通道分析中的最短路径问题。 展开更多
关键词 越野通道分析 最短路径 迷宫算法 优化
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基于FLOOD Fill算法的迷宫路径求解方法研究 被引量：2
19
作者 王润民 刘占文 +1 位作者 杨澜 惠飞 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第11期238-242,共5页
目前国际电脑鼠走迷宫竞赛中常采用的FLOOD Fill迷宫搜索算法存在硬件系统资源消耗较多和无法实现最短路径求解及判定等问题。根据FLOOD Fill算法和FLOOD Fill迷宫搜索算法的工作原理,提出修正的FLOOD Fill迷宫搜索算法及相应的最短路... 目前国际电脑鼠走迷宫竞赛中常采用的FLOOD Fill迷宫搜索算法存在硬件系统资源消耗较多和无法实现最短路径求解及判定等问题。根据FLOOD Fill算法和FLOOD Fill迷宫搜索算法的工作原理,提出修正的FLOOD Fill迷宫搜索算法及相应的最短路径求解算法。通过判断更新必要迷宫格编码值提高迷宫搜索算法的执行效率,建立"有墙迷宫"和"无墙迷宫"完成迷宫搜索后最短路径的最优性判定和迷宫搜索次数的决策。MATLAB平台的仿真分析和IEEE标准迷宫的实际测试结果表明,相对于FLOOD Fill迷宫搜索算法,该方法不仅减少了97%的冗余编码值更新,而且能够准确地求解出搜索后的迷宫最短路径。 展开更多
关键词 电脑鼠 迷宫搜索算法 FLOOD Fill算法 最短路径求解 编码值
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注水法求解迷宫最优路径 被引量：4
20
作者 张公敬 杨厚俊 刘征 《计算机仿真》 CSCD 2007年第8期171-173,208,共4页
根据灌溉系统的工作原理,提出注水法算法应用于求解迷宫最优路径问题。设定迷宫为一个灌溉系统,水从迷宫的入口注入,通过迷宫的通路水从迷宫的出口流出。从入口注入的水沿通路流向各个方向,在通路的各个位置记忆水流到达的时间。当迷宫... 根据灌溉系统的工作原理,提出注水法算法应用于求解迷宫最优路径问题。设定迷宫为一个灌溉系统,水从迷宫的入口注入,通过迷宫的通路水从迷宫的出口流出。从入口注入的水沿通路流向各个方向,在通路的各个位置记忆水流到达的时间。当迷宫出口有水流到达时,从出口到入口根据记录在通路上的时间逐步减小的原则逆向寻找入口就可找到迷宫的所有最优路径。该算法的空间复杂度和时间复杂度同迷宫的规模成线性关系。实验结果显示该算法是一种求解迷宫问题的有效算法。 展开更多
关键词 注水法 迷宫问题 最优路径
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