电脑鼠走迷宫技术：深度学习与传感器转换

"北京交通大学电脑鼠原理与实践——基于MicroMouse615迷宫智能鼠" 本文档详述了电脑鼠（又称智能鼠）的设计与实现，重点在于如何使用深度卷积神经网络（Deep Convolutional Neural Networks, DCNN）进行ImageNet分类，以及电脑鼠在迷宫导航中的方向转换策略。电脑鼠是一种小型机器人，它能够在迷宫中自主导航，通常用于人工智能和自动化技术的研究。 在迷宫导航中，电脑鼠需要理解其相对于迷宫的相对方向和绝对方向。相对方向是指电脑鼠当前移动方向为基础的方向，而绝对方向则是相对于迷宫固定坐标系的方向。这种转换对于处理传感器数据至关重要，因为电脑鼠的红外传感器在行进过程中方向保持不变，但其感知到的信息需要转换为与迷宫坐标一致的绝对方向以便于处理。为此，文档中引入了一个变量Dir来记录电脑鼠前进方向上的绝对方向值。 表6.1展示了如何将电脑鼠的相对方向转换为绝对方向。例如，当电脑鼠前进方向为上方（Dir=0）时，其前方的绝对方向值始终为0，右方是1（(Dir+1)%4），后方是2（(Dir+2)%4），左方是3（(Dir+3)%4）。这种转换使得无论电脑鼠朝哪个方向前进，都能将其传感器读数转换为迷宫坐标系中的绝对方向，简化了数据分析的复杂性。 文档还涵盖了电脑鼠的硬件设计，包括MicroMouse615的元件布局、电路原理图，如电源电路、JTAG接口、按键电路、红外检测电路和电机驱动电路。此外，还介绍了开发软件的配置和使用，如使用IAR EWARM集成开发环境，LMLINK调试器的安装，以及如何在该环境中进行项目创建、选项设置、编译、运行和生成目标文件。 在传感系统部分，文档讨论了电脑鼠的红外线传感器、速度传感器和角度传感器，这些都是实现自主导航的关键组件。而在驱动系统中，详细讲解了步进电机和直流电机的驱动技术，这些都是控制电脑鼠运动的核心。 通过一系列实验，如电池电压检测、红外线传感器测距、步进电机的匀加减速控制等，读者可以逐步掌握电脑鼠设计与实现的各个环节。这些实验旨在帮助学习者深入理解电脑鼠的工作原理，并提升实际操作能力。 这份资源提供了全面的电脑鼠设计教程，不仅涵盖了基础理论，还包括实际操作的详细步骤，是学习和研究电脑鼠技术的理想材料。