灭火机器人的设计与制作之房间策略
灭火比赛场地采用国际标准比赛场地,总共四个房间,按照机器人搜索房间房间的次序不同,走过的路径长短不同,那么消耗的时间也不一样;同样的,机器人行驶的难易程度也不同,因此选择一条合适的路径相当重要。
比赛场地具体尺寸及房间分布如下图(单位:厘米):
规则要求,蜡烛放在任意一个房间内,所以要求搜索房间时使用最优路径。按照搜索房间的次序有以下几种可能的路径:
a) 4-3-2-1,路径长度为608cm。
b) 3-4-2-1,路径长度为608cm。
c) 1-2-3-4,路径长度为624cm。
d) 1-2-4-3,路径长度为582cm。
根据以上对比,很容易得出最优路径为1-2-4-3,但是考虑到传感器的安装位置,机器人到达3号房间门口时无法检测到火焰,遂采用以下路径:1-2-3-4-3。
第1次进入3号房间时,不检测火焰,直接退出到4号房间,等4号检测完后,再进入到3号房间进行检测。
这样做有两个好处:一是当火焰在门口相对较近的3或4号房间时,机器人多搜索一个房间会有0.35的减分系数,可观的减分系数相对于多走的路程还是相当有利的;二是可以避免3号房间传感器无法看到火焰的情况。
还有一种策略是先搜索完所有房间,记下有火的房间号,等四个房间搜索完了再去灭火,这种策略一味追求低分赢得比赛,看见火不灭,有悖于比赛的初衷:“模拟现实家庭中机器人响应火警的过程”,所以不予采用。
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