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本论文在分析了当前微型机器人的特点及其存在问题的基础上,深入研究了微型机器人并提出了一款新的微型机器人的设计。本论文的主要目的是自主研发设计一款小型化、低重心的微型机器人,并在自主研发的微型机器人实验平台上进行实际迷宫环境中的路径规划相关研究。本论文设计的微型机器人是一个集环境感知、规划决策、自动行走于一体的综合系统。与多学科密切联系如:计算机科学、通信、电子、人工智能、控制理论等。因此,整个系统的设计需要综合考虑系统中用到的所有元素,只有设计规划好系统中的所有元素,才能更好地完成整个系统的设计。整个系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分。硬件设计又包括结构设计和电路设计,软件设计则包括各个组成模块的软件具体实现及路径规划的软件实现。本论文的主要工作内容包括以下几点:1.完成红外传感器的结构设计。微型机器人的红外传感器结构设计是要根据实际需要合理设计红外传感器的摆放位置和摆放角度,使其在实际应用过程中既能满足应用需求,也不会造成红外传感器互相之间的干扰;2.完成机械支架设计。机械支架的设计需要综合考虑整个微型机器人系统用到的零组件,包括电机、轮胎及PCB板。轮胎的设计也很重要,为了满足本论文小型化和低重心的设计原则,在设计过程中并未采用以前的微型机器人中已经存在的轮胎,而是通过改造四驱车的轮胎设计了一款小型轮胎。最后结合这些零组件的尺寸,用AutoCAD软件最终完成机械支架的设计。需要注意的是支架决定了轮胎传动齿轮与电机齿轮之间的距离,因此,支架尺寸的精确度要求很高;3.完成硬件电路的设计及PCB制作。这个设计过程是通过Protel软件完成的,首先完成各部分的电路原理图设计,最后完成PCB绘制和PCB板制作。在制作过程中需要注意PCB的尺寸和形状,要考虑电机的尺寸及红外传感器的结构以及电机支架的螺丝固定位置;4.完成用陀螺仪测量角度的应用。由于在微型机器人运行过程中需要一直记录其运行方向,但是微型机器人在遇到墙壁时需要转弯,因此需要控制微型机器人的转弯角度。虽然直接用电机控制可以实现角度的控制和测量,但是这无疑加大了电机控制的难度,因此,在本论文中考虑用MEMS传感器陀螺仪来实现角度的监测;5.基于设计完成的微型机器人实验平台,完成了红外传感器部分的软件设计和在实际迷宫环境中的路径规划算法设计。在学习了前人深度优先、广度优先等经典算法的基础上,本论文研究出一种带有“终点热区”的中心法则、向双起点法则的搜索法则和最优路径法则“泛洪算法”相结合的算法。实验结果表明该算法在搜索和最优路径算法上都取得了较好的效果。