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This commit is contained in:
19
maze_code/makefile
Normal file
19
maze_code/makefile
Normal file
@@ -0,0 +1,19 @@
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cxx := gccarm
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file_cpp := $(wildcard *.cpp)
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file_o := maze.x
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$(file_o) : $(file_cpp)
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@$(cxx) $^ -O $@
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maze : $(file_o)
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debug :
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@echo $(cxx)
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@echo $(file_cpp)
|
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@echo $(file_o)
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||||
.PHONY : maze debug
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||||
45
maze_code/maze_func.h
Normal file
45
maze_code/maze_func.h
Normal file
@@ -0,0 +1,45 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
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||||
/*---PART1---*/
|
||||
/*---以下为递归算法探索部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
bool check_mark(); //检查单元格各方面是否已被确认
|
||||
void maze_entry(int x, int y, int dir, int open); //maze_entry函数,用于写入到wall数组中,1:有墙 0:通路
|
||||
bool unmarked(int y, int x, int dir); //检查该方向是否已被标记
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||||
void explore(); //递归函数
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||||
/*---以上为递归算法探索部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
|
||||
/*---PART2---*/
|
||||
/*---以下为pid控制和行驶部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
void xneighbor(int x, int dir); //X坐标更新
|
||||
void yneighbor(int y, int dir); //Y坐标更新
|
||||
void eI_xianfu(int eI_max); //对PID控制的积分部分I限幅
|
||||
void PID_AL(); //位置式PID算法
|
||||
void PIDStraight(); //PID控制下的直线行驶
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||||
void go_to(int dir); //行驶到指定单元格
|
||||
/*---以上为pid控制和行驶部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
|
||||
/*---PART3---*/
|
||||
/*---以下为洪水填充算法部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
void flood(int *map, int *copy_map, int *copy_wall); //洪水填充算法
|
||||
/*---以上为洪水填充算法部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
|
||||
/*---PART4---*/
|
||||
/*---以下为路径算法部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
void build_path(int i, int j, int len, int *path, int *copy_wall); //路径算法
|
||||
void drive_path(int len, int *path); //移动到目的地
|
||||
/*---以上为路径算法部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
|
||||
/*---PART5---*/
|
||||
/*---以下为数组构建部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
void array_negative_one(int *arr); //将数组初始化为-1
|
||||
void array_copy_mark(int size_x, int size_y, int *copy_mark); //复制一份mark数组,便于后续频繁读取提升性能
|
||||
void array_copy_wall(int size_x, int size_y, int *copy_wall); //复制一份wall数组,便于后续频繁读取提升性能
|
||||
/*---以上为数组构建部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
|
||||
/*---PART6---*/
|
||||
/*---以下为数组打印部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
void output_arr2D(int *arr); //打印所有二维数组数组
|
||||
void output_arrwall(int *arr); //打印wall数组
|
||||
void output_arrpath(int *arr); //打印path数组
|
||||
/*---以上为数组打印部分涉及到的函数声明---*/
|
||||
|
||||
49
maze_code/maze_func_array.cpp
Normal file
49
maze_code/maze_func_array.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,49 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
/*---将二维数组初始化为-1---*/
|
||||
void array_negative_one(int *arr)
|
||||
{
|
||||
int rows = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //获取X轴长度
|
||||
int cols = sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]); //获取Y轴长度
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < rows; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j = 0; j < cols; j++)
|
||||
{
|
||||
arr[i][j] = -1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---从vector容器复制mark信息到数组函数---*/
|
||||
void array_copy_mark(int size_x, int size_y, int *copy_mark)
|
||||
{
|
||||
for (i = 0; i < size_x; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j = 0; j < size_y; j++)
|
||||
{
|
||||
copy_mark[i][j] = mark[i][j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---从vector容器复制wall信息到数组函数---*/
|
||||
void array_copy_wall(int size_x, int size_y, int *copy_wall)
|
||||
{
|
||||
for (i = 0; i <= size_x; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j = 0; j <= size_y; j++)
|
||||
{
|
||||
for(k = 0; k < 2; k++)
|
||||
{
|
||||
copy_wall[i][j][k] = wall[i][j][k];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
271
maze_code/maze_func_explore.cpp
Normal file
271
maze_code/maze_func_explore.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,271 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
|
||||
/*---检查单元格各方向是否已被到访---*/
|
||||
bool check_mark()
|
||||
{ bool check = false;
|
||||
int x, y;
|
||||
x = rob_x; //机器人当前x坐标
|
||||
y = rob_y; //机器人当前y坐标
|
||||
int size_x = mark.size();
|
||||
int size_y = mark[0].size();
|
||||
|
||||
bool N_mark;
|
||||
bool W_mark;
|
||||
bool S_mark;
|
||||
bool E_mark;
|
||||
|
||||
if (x>0 && y>0) //情况1
|
||||
{
|
||||
if (y == size_y - 1) //N
|
||||
{
|
||||
N_mark = true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
N_mark = mark[x][y+1];
|
||||
}
|
||||
W_mark = mark[x-1][y]; //W
|
||||
S_mark = mark[x][y-1]; //S
|
||||
if (x == size_x -1) //E
|
||||
{
|
||||
E_mark = true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
E_mark = mark[x+1][y];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (x==0 && y>0) //情况2
|
||||
{
|
||||
if (y == size_y - 1) //N
|
||||
{
|
||||
N_mark = true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
N_mark = mark[x][y+1];
|
||||
}
|
||||
W_mark = true; //W
|
||||
S_mark = mark[x][y-1]; //S
|
||||
if (x == size_x - 1) //E
|
||||
{
|
||||
E_mark = true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
E_mark = mark[x+1][y];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (x>0 && y==0) //情况3
|
||||
{
|
||||
if (y == size_y - 1) //N
|
||||
{
|
||||
N_mark = true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
N_mark = mark[x][y+1];
|
||||
}
|
||||
W_mark = mark[x-1][y]; //W
|
||||
S_mark = true; //S
|
||||
if (x == size_x -1) //E
|
||||
{
|
||||
E_mark = true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
E_mark = mark[x+1][y];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else //(x==0 && y==0)
|
||||
{
|
||||
if (y == size_y - 1) //N
|
||||
{
|
||||
N_mark = true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
N_mark = mark[x][y+1];
|
||||
}
|
||||
W_mark = true; //W
|
||||
S_mark = true; //S
|
||||
if (x == size_x -1) //E
|
||||
{
|
||||
E_mark = true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
E_mark = mark[x+1][y];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool N_road = (! wall[x][y+1][0] && N_mark);
|
||||
bool W_road = (! wall[x][y][1] && W_mark);
|
||||
bool S_road = (! wall[x][y][0] && S_mark);
|
||||
bool E_road = (! wall[x+1][y][1] && E_mark);
|
||||
|
||||
if (N_road && W_road && S_road && E_road)
|
||||
{
|
||||
check = true;
|
||||
}
|
||||
return check;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---maze_entry函数,用于写入到wall数组中,1:有墙 0:通路---*/
|
||||
void maze_entry(int x, int y, int dir, int open)
|
||||
{
|
||||
int maze_dir = (dir + 4) % 4;
|
||||
|
||||
switch (maze_dir)
|
||||
{
|
||||
case 0: //0表示北(上),表示(x,y+1)坐标单元格的下方墙壁信息
|
||||
if (y == mark[0].size() - 1 && open) //检测是否超出容器范围,如果超出,则扩大容器:对每一个内层尾插数据
|
||||
{
|
||||
for (i = 0; i < mark.size() - 1; i++)
|
||||
{
|
||||
mark[i].emplace_back(0);
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < wall.size() - 1; i++)
|
||||
{
|
||||
wall[i].emplace_back(vector<int>(2,0));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
wall[x][y+1][0] = ! open;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 1: //1表示西(左),表示(x,y)坐标单元格的左侧墙壁信息
|
||||
if (x == 0 && open) //检测是否超出容器范围,如果超出,则扩大容器:头插一个内层
|
||||
{
|
||||
mark.emplace(mark.begin(), mark[0].size(), 0);
|
||||
wall.emplace(wall.begin(), wall[0].size(), vector<int>(2,0));
|
||||
}
|
||||
wall[x][y][1] = ! open;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 2: //2表示南(下),表示(x,y)坐标单元格的下侧墙壁信息
|
||||
if (y == 0 && open) //检测是否超出容器范围,如果超出,则扩大容器:对每一个内层头插数据
|
||||
{
|
||||
for (i = 0; i < mark.size() - 1; i++)
|
||||
{
|
||||
mark[i].emplace(mark[i].begin(), 0);
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < wall.size() - 1; i++)
|
||||
{
|
||||
wall[i].emplace(wall[i].begin(), vector<int>(2,0));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
wall[x][y][0] = ! open;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 3: //3表示东(右),表示(x+1,y)坐标单元格的左侧墙壁信息
|
||||
if (x == mark.size() - 1 && open) //检测是否超出容器范围,如果超出,则扩大容器:尾插一个内层
|
||||
{
|
||||
mark.emplace_back(mark[0].size(), 0);
|
||||
wall.emplace_back(wall[0].size(), vector<int>(2,0));
|
||||
}
|
||||
wall[x+1][y][1] = ! open;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---检查该方向是否已被标记---*/
|
||||
bool unmarked(int x, int y, int dir)
|
||||
{
|
||||
bool check = false;
|
||||
int maze_dir = (dir + 4) % 4;
|
||||
switch(maze_dir)
|
||||
{
|
||||
case 0:
|
||||
if (y < mark[0].size() - 2)
|
||||
{
|
||||
if (mark[x][y+1] == 0)
|
||||
{
|
||||
check = true;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 1:
|
||||
if (x > 1)
|
||||
{
|
||||
if (mark[x-1][y] == 0)
|
||||
{
|
||||
check = true;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 2:
|
||||
if (y > 1)
|
||||
{
|
||||
if (mark[x][y-1] == 0)
|
||||
{
|
||||
check = true;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 3:
|
||||
if (x < mark.size() - 2)
|
||||
{
|
||||
if (mark[x+1][y] == 0)
|
||||
{
|
||||
check = true;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
return check;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---递归函数---*/
|
||||
void explore()
|
||||
{
|
||||
int F_open,L_open,R_open,old_dir;
|
||||
bool check;
|
||||
|
||||
mark[rob_x][rob_y] = 1; //将当前的单元格设置为已到访
|
||||
F_open = PSDGetRaw(1) > DIST_cell; //获取前侧空间状况
|
||||
L_open = PSDGetRaw(2) > DIST_cell; //获取左侧空间状况
|
||||
R_open = PSDGetRaw(3) > DIST_cell; //获取右侧空间状况
|
||||
|
||||
maze_entry(rob_x, rob_y, rob_dir, F_open); //写入前方墙壁信息
|
||||
maze_entry(rob_x, rob_y, rob_dir + 1, L_open); //写入左侧墙壁信息
|
||||
maze_entry(rob_x, rob_y, rob_dir - 1, R_open); //写入右侧墙壁信息
|
||||
check = check_mark(); //检查3个方向是否到访
|
||||
if (check)
|
||||
{
|
||||
goto end_explore;
|
||||
}
|
||||
|
||||
old_dir = rob_dir;
|
||||
if (F_open && unmarked(rob_x, rob_y, old_dir)) //如果前方有通路且前方单元格未被探索
|
||||
{
|
||||
go_to(old_dir); //向前移动一格
|
||||
explore(); //进行递归,在完成所有可到达单元格的访问前,一直循环在explore中
|
||||
go_to(old_dir + 2); //返回到移动前的单元格
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (L_open && unmarked(rob_x, rob_y, old_dir + 1)) //如果左侧有通路且前方单元格未被探索
|
||||
{
|
||||
go_to(old_dir + 1); //向左移动一格
|
||||
explore(); //进行递归,在完成所有可到达单元格的访问前,一直循环在explore中
|
||||
go_to(old_dir - 1); //返回到移动前的单元格
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (R_open && unmarked(rob_x, rob_y, old_dir - 1)) //如果右侧有通路且前方单元格未被探索
|
||||
{
|
||||
go_to(old_dir - 1); //向右移动一格
|
||||
explore(); //进行递归,在完成所有可到达单元格的访问前,一直循环在explore中
|
||||
go_to(old_dir + 1); //返回到移动前的单元格
|
||||
}
|
||||
end_explore: //check_mark函数确认三个方向都被探索的话,直接跳转到此处结束此次循环
|
||||
VWWait();
|
||||
} //递归结束
|
||||
72
maze_code/maze_func_flood.cpp
Normal file
72
maze_code/maze_func_flood.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,72 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
void flood(int *map, int *copy_map, int *copy_wall)
|
||||
{
|
||||
int num = 0;
|
||||
int size_x = mark.size();
|
||||
int size_y = mark[0].size();
|
||||
map[0][0] = 0;
|
||||
copy_map[0][0] = 0;
|
||||
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
for (i = 0; i < size_x; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j = 0; j < size_y; j++)
|
||||
{
|
||||
if (! map[i][j] == -1)
|
||||
{
|
||||
if (i > 0)
|
||||
{
|
||||
if (! copy_wall[i][j][1] && map[i-1][j] = -1) //左边格子
|
||||
{
|
||||
copy_map[i-1][j] = map[i][j] + 1;
|
||||
num++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (i < size_x - 1)
|
||||
{
|
||||
if (! copy_wall[i+1][j][1] && map[i+1][j] = -1) //右边格子
|
||||
{
|
||||
copy_map[i+1][j] = map[i][j] + 1;
|
||||
num++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (j > 0)
|
||||
{
|
||||
if (! copy_wall[i][j][0] && map[i][j-1] = -1)
|
||||
{
|
||||
copy_map[i][j-1] = map[i][j] + 1;
|
||||
num++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (j < size_y - 1)
|
||||
{
|
||||
if (! copy_wall[i][j+1][0] && map[i][j+1] = -1)
|
||||
{
|
||||
copy_map[i][j+1] = map[i][j] + 1;
|
||||
num++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < size_x; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j = 0; j < size_y; j++)
|
||||
{
|
||||
map[i][j] = copy_map[i][j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
} while (map[target_x][target_y] == -1 && num < (size_x * size_y))
|
||||
}
|
||||
84
maze_code/maze_func_goto.cpp
Normal file
84
maze_code/maze_func_goto.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,84 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
/*---X坐标更新---*/
|
||||
void xneighbor(int x, int dir)
|
||||
{
|
||||
int maze_dir = (dir + 4) % 4;
|
||||
switch (maze_dir)
|
||||
{
|
||||
case 0:
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 1:
|
||||
rob_x = x-1;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 2:
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 3:
|
||||
rob_x = x+1;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---Y坐标更新---*/
|
||||
void yneighbor(int y, int dir)
|
||||
{
|
||||
int maze_dir = (dir + 4) % 4;
|
||||
switch (maze_dir)
|
||||
{
|
||||
case 0:
|
||||
rob_y = y+1;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 1:
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 2:
|
||||
rob_y = y-1;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 3:
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---行驶到指定单元格---*/
|
||||
void go_to(int dir)
|
||||
{
|
||||
int turn; //定义转向倍率
|
||||
int maze_dir;
|
||||
//static int cur_x,cur_y,cur_p;
|
||||
|
||||
maze_dir = (dir + 4) % 4; //保证机器人dir方位在[0-3]之间
|
||||
turn = maze_dir - rob_dir; //旋转角度倍数
|
||||
//turn = turn == +3 ? turn = -1 : turn = turn; 三目运算符?能用吗?
|
||||
|
||||
if (turn == +3) //确保机器人是旋转90度而不是270度,减少时间
|
||||
{
|
||||
turn = -1;
|
||||
}
|
||||
if (turn == -3)
|
||||
{
|
||||
turn = +1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (turn) //如果turn不是0,则执行旋转命令
|
||||
{
|
||||
VWTurn(turn*90,45);
|
||||
VWWait();
|
||||
}
|
||||
PIDStraight(); //使用PID算法算法,向指定方向直线行驶一格
|
||||
VWWait(); //等待下一条指令
|
||||
|
||||
rob_dir = maze_dir; //更新机器人移动到下一格之后的方向
|
||||
xneighbor(rob_x,rob_dir); //更新机器人移动到下一格之后的X坐标
|
||||
yneighbor(rob_y,rob_dir); //更新机器人移动到下一格之后的y坐标
|
||||
}
|
||||
69
maze_code/maze_func_output.cpp
Normal file
69
maze_code/maze_func_output.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,69 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
|
||||
/*---打印数组检查错误---*/
|
||||
/*---打印数组mark,map,copy_map等二维数组所用的函数---*/
|
||||
void output_arr2D(int *arr)
|
||||
{
|
||||
int rows = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
|
||||
int cols = sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]);
|
||||
|
||||
for (int i = cols - 1; i >= 0; i--)
|
||||
{
|
||||
for (int j = 0; j < rows; j++)
|
||||
{
|
||||
cout << arr[j][i] << " ";
|
||||
}
|
||||
cout << endl;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---打印数组wall---*/
|
||||
void output_arrwall(int *arr)
|
||||
{
|
||||
int rows = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
|
||||
int cols = sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]);
|
||||
|
||||
for (int i = cols - 1; i >= 0; i--)
|
||||
{
|
||||
for (int j = 0; j < rows; j++)
|
||||
{
|
||||
if (arr[j][i][1] == 1)
|
||||
{
|
||||
cout << "|" ;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
cout << " " ;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (arr[j][i][0] == 1)
|
||||
{
|
||||
cout << "_" ;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
cout << " " ;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
cout << endl;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---打印数组path---*/
|
||||
void output_arrpath(int *arr)
|
||||
{
|
||||
int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < size; i++)
|
||||
{
|
||||
cout << arr[i] << " ";
|
||||
}
|
||||
cout << endl;
|
||||
}
|
||||
52
maze_code/maze_func_path.cpp
Normal file
52
maze_code/maze_func_path.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,52 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
/*---解迷宫路径到path数组函数---*/
|
||||
void build_path(int i, int j, int len, int *path, int *copy_wall)
|
||||
{
|
||||
int k;
|
||||
int size_x = mark.size();
|
||||
int size_y = mark[0].size();
|
||||
|
||||
for (k = len -1; k >= 0; k--)
|
||||
{
|
||||
if (i > 0 && ! copy_wall[i][j][1] && map[i-1][j] == k) //前一个单位的东面是当前格,即当前格子的左侧为上一个格子
|
||||
{
|
||||
i--;
|
||||
path[k] = 3;
|
||||
}
|
||||
else if (i < size_x - 1 && ! copy_wall[i+1][j][1] && map[i+1][j] == k) //前一个单位的西面是当前格,即当前格子的右侧为上一个格子
|
||||
{
|
||||
i++;
|
||||
path[k] = 1;
|
||||
}
|
||||
else if(j > 0 && ! copy_wall[i][j][0] && map[i][j-1] == k) //前一个单位的北面是当前格,即当前格子的下侧为上一个格子
|
||||
{
|
||||
j--;
|
||||
path[k] = 0;
|
||||
}
|
||||
else if (j < size_y - 1 && ! copy_wall[i][j+1][0] && map[i][j+1] == k) //前一个单位的南面是当前格,即当前格子的上侧为上一个格子
|
||||
{
|
||||
j++;
|
||||
path[k] = 2;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
LCDPrintf("ERROR");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---通过path数组移动到目标点函数---*/
|
||||
void drive_path(int len, int *path)
|
||||
{
|
||||
for(i = 0; i < len; i++)
|
||||
{
|
||||
go_to(path[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
102
maze_code/maze_func_pid.cpp
Normal file
102
maze_code/maze_func_pid.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,102 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
|
||||
/*---对PID控制的积分部分I限幅---*/
|
||||
void eI_xianfu(int eI_max)
|
||||
{
|
||||
if (err_sum >= eI_max) //如果err_sum大于限幅,则直接让err_sum=限幅,防止err_sum过大,影响PID控制
|
||||
{
|
||||
err_sum = eI_max;
|
||||
}
|
||||
else if (err_sum <= -eI_max)
|
||||
{
|
||||
err_sum = -eI_max;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
//此处为空;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---位置式PID算法---*/
|
||||
void PID_AL()
|
||||
{
|
||||
err_sum += err; //积分累计误差值
|
||||
eI_xianfu(eI_max); //积分部分限幅
|
||||
err_diff = err - err_old; //微分部分误差值
|
||||
/*---打印输出PID控制的各项参数1---*/
|
||||
// cout << "本次误差:" << err << "\t" ;
|
||||
// cout << "上次误差:" << err_old << "\t" ;
|
||||
// cout << "误差累计:" << err_sum << "\t" ;
|
||||
// cout << "误差变化:" << err_diff << "\t" ;
|
||||
/*---打印结束---*/
|
||||
err_old = err; //将误差幅值到上一次误差
|
||||
|
||||
Kpid = Kp*err + Ki*err_sum + Kd*err_diff; //PID控制算法输出的倍率
|
||||
Kpid_speed = Kpid * Kpid_base;
|
||||
/*---打印输出PID控制的各项参数2---*/
|
||||
// cout << "PID输出值:" << Kpid << endl ;
|
||||
/*---打印结束---*/
|
||||
// VWSetSpeed(speed,Kpid*Kpid_base); //控制小车的行驶速度,角速度(模拟器可以用,实物no)
|
||||
MOTORDriveRaw(1,speed1);
|
||||
MOTORDriveRaw(2,speed1+Kpid_speed);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*---PID控制下的直线行驶---*/
|
||||
void PIDStraight()
|
||||
{
|
||||
int DIST_move; //定义基础角速度和速度,和移动距离
|
||||
int L_PSD, R_PSD, F_PSD; //定义左侧,右侧,前方的距离值
|
||||
int x_1,x_2, y_1,y_2, phi_1,phi_2; //VWGetPosition的参数定义
|
||||
speed1 = speed;
|
||||
VWGetPosition(&x_1, &y_1, &phi_1); //获取机器人在移动前的x,y,phi值
|
||||
|
||||
MOTORDriveRaw(1,speed1);
|
||||
MOTORDriveRaw(2,speed1);
|
||||
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
F_PSD = PSDGetRaw(1); //读取前方和墙壁的距离
|
||||
L_PSD = PSDGetRaw(2); //读取左侧和墙壁的距离
|
||||
R_PSD = PSDGetRaw(3); //读取右侧和墙壁的距离
|
||||
|
||||
/*---打印输出PSD数值---*/
|
||||
// cout << "PSD值L:" << L_PSD << " R:" << R_PSD << " F:" << F_PSD << "\t" ;
|
||||
/*---打印结束---*/
|
||||
|
||||
if (100<L_PSD && L_PSD<180 && 100<R_PSD && R_PSD<180) //如果两侧都有墙的情况
|
||||
{
|
||||
err = L_PSD - R_PSD;
|
||||
PID_AL();
|
||||
}
|
||||
else if (100<L_PSD && L_PSD<180) //只有左侧有墙的情况
|
||||
{
|
||||
err = L_PSD - DIST_wall;
|
||||
PID_AL();
|
||||
}
|
||||
else if (100<R_PSD && R_PSD<180) //只有右侧有墙的情况
|
||||
{
|
||||
err = DIST_wall - R_PSD;
|
||||
PID_AL();
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
L_PSD = L_PSD % DIST_cell;
|
||||
R_PSD = R_PSD % DIST_cell;
|
||||
err = L_PSD - R_PSD;
|
||||
PID_AL();
|
||||
}
|
||||
VWGetPosition(&x_2, &y_2, &phi_2);
|
||||
DIST_move = sqrt(pow(x_2-x_1,2) + pow(y_2-y_1,2));
|
||||
if (DIST_move > (DIST_cell -50)) //当移动距离只剩下最后的50mm的时候降点速度
|
||||
{
|
||||
speed1 = speed2;
|
||||
}
|
||||
}while (DIST_move < DIST_cell && F_PSD > DIST_wall); //当移动到指定距离,或者检测到小车前方的距离小于检测距离的时候,停止运行
|
||||
}
|
||||
45
maze_code/maze_main.cpp
Normal file
45
maze_code/maze_main.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,45 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
|
||||
/*---下面是主函数---*/
|
||||
int main()
|
||||
{
|
||||
explore(); //使用递归算法构建地图
|
||||
|
||||
const int mazesize_x = mark.size(); //获取探索结束之后的迷宫的X轴长度
|
||||
const int mazesize_y = mark[0].size(); //获取探索结束之后的迷宫的Y轴长度
|
||||
|
||||
int copy_mark[mazesize_x][mazesize_y] = {}; //复制一份mark数组,便于后续频繁读取提升性能并初始化为0
|
||||
int copy_wall[mazesize_x + 1][mazesize_y + 1] = {}; //复制一份wall数组,便于后续频繁读取提升性能并初始化为0
|
||||
|
||||
array_copy_wall(mazesize_x, mazesize_y, copy_mark); //复制一份mark数组,便于后续频繁读取提升性能
|
||||
array_copy_wall(mazesize_x, mazesize_y, copy_wall); //复制一份wall数组,便于后续频繁读取提升性能
|
||||
|
||||
output_arr2D(copy_mark); //打印地图mark信息
|
||||
output_arrwall(copy_wall); //打印墙壁wall信息
|
||||
|
||||
int map[mazesize_x][mazesize_y] = {}; //创建最短路径求解地图并初始化为0
|
||||
int copy_map[mazesize_x][mazesize_y] = {}; //创建copy复制地图并初始化为0
|
||||
|
||||
array_negative_one(map); //将map数组初始化为-1
|
||||
array_negative_one(copy_map); //将copy_map数组初始化为-1
|
||||
|
||||
flood(map, copy_map, copy_mark, copy_wall); //洪水填充算法
|
||||
|
||||
output_arr2D(map); //打印map的数组信息
|
||||
|
||||
const int len = map[target_x][target_y]; //迷宫的终点(人为确定)
|
||||
int path[len] = {}; //创建最短路径结果地图并初始化为0
|
||||
|
||||
build_path(target_x, target_y, len, path, copy_wall); //构建出最短路径path数组
|
||||
drive_path(len, path); //移动到指定目标点
|
||||
|
||||
output_arrpath(path); //打印path数组信息,及小车每一步的行驶方向
|
||||
|
||||
}
|
||||
54
maze_code/maze_parameter.cpp
Normal file
54
maze_code/maze_parameter.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,54 @@
|
||||
#include<iostream>
|
||||
#include<string>
|
||||
#include<vector>
|
||||
#include"eyebot++.h"
|
||||
#include"maze_func.h"
|
||||
#include"maze_parameter.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
/*---定义数据---*/
|
||||
/*---定义全局常量---*/
|
||||
const int DIST_cell = 360 ; //单元格长度
|
||||
const int DIST_wall = 130 ; //与墙壁的距离
|
||||
|
||||
/*---定义全局变量---*/
|
||||
/*---容器类---*/
|
||||
vector<vector<int>> mark(1,vector<int>(1,0)); //定义mark容器(二维容器),容器初始为1行1列 1=为已访问
|
||||
vector<vector<vector<int>>> wall(1,vector<vector<int>>(1,vector<int>(2,0))); //定义wall容器(三维容器),容器初始为1行1列,且每个格子内带有2个墙壁信息 1=墙壁;0=通路
|
||||
|
||||
/*---数组类---*/
|
||||
// int mark[4][4] = {}; //1=为已访问
|
||||
// int wall[5][5][2] = {}; //1=墙壁;0=通路
|
||||
// int map[4][4] = {}; //最短路径求解地图
|
||||
// int copy_map[4][4] = {}; //copy复制地图
|
||||
// int path[4][4] = {}; //最短路径结果地图
|
||||
// int mark[mazesize_x][mazesize_y] = {}; //1=为已访问
|
||||
// int wall[mazesize_x + 1][mazesize_y + 1][2] = {}; //1=墙壁;0=通路
|
||||
// wall[1][1][0] = 1; //定义迷宫的初始小车背后为墙
|
||||
// int map[mazesize_x][mazesize_y]; //最短路径求解地图
|
||||
// int copy_map[mazesize_x][mazesize_y]; //copy复制地图
|
||||
// int path[mazesize_x][mazesize_y]; //最短路径结果地图
|
||||
|
||||
/*---机器人坐标---*/
|
||||
int rob_x0 = 0; //机器人起点X坐标
|
||||
int rob_y0 = 0; //机器人起点Y坐标
|
||||
int rob_x = 0; //机械人当前X坐标(初始为0)
|
||||
int rob_y = 0; //机器人当前Y坐标(初始为0)
|
||||
int rob_dir = 0; //机器人当前的朝向(初始为0)
|
||||
|
||||
/*---递归算法---*/
|
||||
|
||||
|
||||
/*---PID算法---*/
|
||||
const float Kp = 1, Ki = 0, Kd = 0.5; //定义PID的参数
|
||||
float Kpid; //定义PID计算后输出的倍率
|
||||
const int Kpid_base = 2, speed = 24; //定义基本角速度和速度
|
||||
const int speed2 = 0.75*speed; //快到目的地时减速
|
||||
int err, err_old, err_sum, err_diff; //定义误差,上一次误差,积分误差,微分误差
|
||||
const int eI_max = 20; //定义积分限幅
|
||||
|
||||
/*---目标点的坐标---*/
|
||||
const int target_x = 4; //声明目标点的X坐标
|
||||
const int target_y = 4; //声明目标点的Y坐标
|
||||
|
||||
/*---定义结束---*/
|
||||
46
maze_code/maze_parameter.h
Normal file
46
maze_code/maze_parameter.h
Normal file
@@ -0,0 +1,46 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
#include<vector>
|
||||
|
||||
/*---声明数据---*/
|
||||
/*---声明全局常量---*/
|
||||
extern const int DIST_cell; //单元格长度
|
||||
extern const int DIST_wall; //与墙壁的距离
|
||||
|
||||
/*---声明全局变量---*/
|
||||
|
||||
/*---声明全局容器---*/
|
||||
extern vector<vector<int>> mark; //声明mark容器(二维容器)
|
||||
extern vector<vector<vector<int>>> wall; //声明wall容器(三维容器)
|
||||
|
||||
/*---声明数组类---*/
|
||||
// extern int mark[6][6]; //迷宫单元格是否访问数组
|
||||
// extern int wall[7][7][2]; //迷宫墙壁信息数组
|
||||
// extern int map[6][6]; //迷宫地图数组
|
||||
// extern int copy_map[6][6]; //迷宫地图复制数组
|
||||
// extern int path[6][6]; //迷宫路径数组
|
||||
|
||||
/*---声明机器人坐标---*/
|
||||
extern int rob_x0; //机器人起点X坐标
|
||||
extern int rob_y0; //机器人起点Y坐标
|
||||
extern int rob_x; //机械人当前X坐标
|
||||
extern int rob_y; //机器人当前Y坐标
|
||||
extern int rob_dir; //机器人当前的朝向
|
||||
|
||||
/*---各种全局量声明结束---*/
|
||||
|
||||
/*---递归算法---*/
|
||||
|
||||
/*---PID算法---*/
|
||||
extern const float Kp, Ki, Kd; //声明PID的参数
|
||||
extern float Kpid; //定义PID计算后输出的倍率
|
||||
extern float Kpid_speed; //定义计算后的速度
|
||||
extern const int Kpid_base, speed; //定义基本角速度和速度
|
||||
extern const int speed1,speed2; //快到目的地时减速
|
||||
extern int err, err_old, err_sum, err_diff; //定义误差,上一次误差,积分误差,微分误差
|
||||
extern const int eI_max; //定义积分限幅
|
||||
|
||||
/*---目标点坐标---*/
|
||||
extern const int target_x; //声明目标点的X坐标
|
||||
extern const int target_y; //声明目标点的Y坐标
|
||||
|
||||
/*---声明结束---*/
|
||||
16
maze_code/全局变量.txt
Normal file
16
maze_code/全局变量.txt
Normal file
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
几个数组:
|
||||
wall,mark,maze....
|
||||
|
||||
机器人坐标:
|
||||
rob_x 机器人X坐标
|
||||
rob_y 机器人Y坐标
|
||||
rob_dir 机器人朝向
|
||||
|
||||
迷宫基础数据:
|
||||
DIST_cell 单个单元格的长度
|
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DIST_wall PID直线的时候,检测与墙壁的距离值
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PID:
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err,err_old,err_sum,err_diff, eI_max 误差,上一次误差,积分累计误差,微分误差变化,积分限幅
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Kp, Ki, Kd, Kpid PID控制的参数P,I,D以及算法输出的倍率参数
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5
maze_code/名称解释.txt
Normal file
5
maze_code/名称解释.txt
Normal file
@@ -0,0 +1,5 @@
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头文件:mazetool.h
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函数文件:mazetool.cpp
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全局:
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rob_y:机器人在迷宫地图中的Y坐标值
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rob_x:机器人在迷宫地图中的x坐标值
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