所谓“电脑鼠”，英文名叫做MicroMouse，是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置的俗称，它可以在“迷宫”中自动记忆和选择路径，寻找出口，最终达到所设定的目的地。

“电脑鼠”，英文名为MicroMouse，是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置（微型机器人），电脑鼠可以在不同“迷宫”中自动记忆和选择路径，采用相应的算法，快速地达到所设定的目的地。

国际电气和电子工程学会（IEEE）每年都要举办一次国际性的电脑鼠走迷宫竞赛，自举办以来参加国踊跃，为此许多大学还开设了“电脑鼠原理和制作”选修课程。真正的首场电脑鼠迷宫竞赛于1979年在纽约举行。1991年以来，每年都有世界级的比赛。

依照比赛规则，当电脑鼠放入起点，按下启动键之后，它就必须自行决定搜寻法则并且在迷宫中前进、转弯、记忆迷宫墙壁资料、计算最短路径、搜寻终点等功能。电脑鼠迷宫竞赛结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识。

人类在科技的发展史上，一直在尝试着想要创造出一个具有肢体、感官、脑力等综合一体的智能机器人，而电脑鼠就是一个很能够用来诠释肢体、感官及脑力综合工作的基本实例，这也是当初电脑鼠被发明的理由，希望能够借助电脑鼠的创作来进而研究与发明更加复杂的机械。

一只电脑鼠是具有机电知识整合的基本架构，本身就像是一个智能的机器人。要在指定的迷宫中比赛，就像是一个人置身于竞赛中，必须要靠本身的判断力、敏捷动作及正确探查周边环境，来赢得胜利。一般来说，一只电脑鼠需具备有下列三件基本能力：

(1) 拥有稳定且快速的行走能力；

(2) 能正确判断能力；

(3) 记忆路径的能力。

行走能力指的就是电机，当电机收到讯号时，系统必须判断是否能同步行走，遇到转角时，转弯的角度是否得当，一个好的电机驱动程序，可以减少行走时所需要做的校正时间。判断能力的关键就在于传感器，它的地位如同人类的双眼，一个好的传感器驱动程序，可避免一些不必要的错误动作，如撞壁、行走路线的偏移等等。

而记忆能力就像是大脑，它的功能并没有因为看不见而遭到忽视，相反地，它的地位在整场比赛中是最重要的，他必须把所走过的路都能一一记下来，并将其资料送给系统，让系统整理出最佳路径以避开不必要的路段。

1956年夏天，达特默斯人工智能会议在美国达特茅斯大学（Dartmouth）召开，会议首先提出了“人工智能”（Artificial Intelligence）这一术语，标志着人工智能（AI）作为一门新兴学科正式诞生。香农（信息论之父）参与发起了达特茅斯人工智能会议，成为这一新学科的开山鼻祖之一。他不仅率先把人工智能运用于电脑下棋方面，而且发明了一个能自动穿越迷宫的电子老鼠，以此证明计算机可以通过学习提高智能。

1972 年，机械设计杂志发起了一场比赛。在比赛中，仅由捕鼠器弹簧驱动的机械鼠不停地与其它参赛鼠竞赛，以判断哪个机械鼠能够沿着跑道跑出最长的距离。冠军是“mousemobile”，它跑了825.3 英尺。

1977 年，IEEE Spectrum 杂志提出电脑鼠的观念。电脑鼠是一个小型的由微处理器控制的机器人车辆，在复杂迷宫中具有译码和导航的功能和能力。1977 年5 月，Spectrum 宣布首场美国令人震惊的电脑鼠迷宫大赛在1979 年于纽约举行。在6000 个参赛作品中仅有15个电脑鼠比赛胜出。一些电脑鼠被报道为“大脑智障”（“brain failure”），另外一些则被宣布为电脑鼠“爆炸”（“blow up”）。当大家都非常关心这个话题时，智能电脑鼠的设计和制作显然就被证实比想象中的困难得多。

1979年，电子和电气工程师协会通过其Spectrum and Computer杂志发起了一场竞赛，比赛项目为制造出能够在短时间内自主走出迷宫的电脑鼠的人奖励1000美元。在6000个参赛作品中仅有15个电脑鼠比赛胜出，这是第一场真正的电脑鼠走迷宫的竞赛，标志着电脑鼠走迷宫竞赛的正式诞生。

1980 年，在伦敦Euromicro’80 举办了一场欧洲版的比赛，但是18 个参赛鼠都没能成功地完成这个迷宫赛。在比赛的观众当中，有五位来自日本新科学基金会的代表。他们将此比赛规则带回了东京，后来还在1980 年11 月举办了首场全日本电脑鼠比赛。

1985 年8 月，在日本Tsukuba 举行了首场世界电脑鼠大赛。电脑鼠来自整个欧洲和美国，使用的传感器有红外的、超声波的和CCD 的，驱动装置有步进电机的和DC 伺服电机的。所有最高奖项均由日本的电脑鼠Noriko-1 赢得，一举成为世界冠军。

1987 年，电机工程协会（IEE）在伦敦举办了一场电脑鼠锦标赛，13 个电脑鼠角逐冠军。来自美国麻省理工学院（MIT）的David Otten 带着他的两个参赛鼠Mitee Mouse I 和

Mitee MouseII 获得了一等奖和二等奖。比赛采用新的得分体制，以奖励那些能够智能、高效地解开迷宫的方案和能够独立运行的电脑鼠。

一位新加坡工程协会（IES）的议会成员在1986 年偶然发现了电脑鼠。因为他对电脑鼠以及电脑鼠的复杂程度和前景非常感兴趣，所以他觉得在新加坡举办一场国际电脑鼠大赛非常合适（IES 作为主要的赞助商）。

1987 年10 月，新加坡举行了第一届新加坡电脑鼠比赛。比赛的冠军MIR3+(来自Nanyang技术协会)是1988 年在伦敦举行的IEE UK 国际电脑鼠比赛的季军。

1989 年7 月，由第二届新加坡电脑鼠比赛的获胜者组成比较大的新加坡队参加了在伦敦举行的1989 年IEE UK 国际电脑鼠大赛。新加坡参赛者获得了最高8 个奖项中的6 个。

David Otten 的Mittee Mouse III 夺得了亚军，UK 某企业则获得了第五名。

在1989 年10 月21 日，IES 邀请澳大利亚、日本、台湾、UK 和美国最好的电脑鼠来参加新加坡首场国际电脑鼠大赛。来自美国和台湾的电脑鼠等待着复仇的时机，因为他们在7月份的伦敦大赛曾一度被新加坡打败。13 个来自当地的和外国的参赛者的电脑鼠在3 个小时的比赛中，表演出来的速度和敏捷程度使得观众叹为观止。新加坡获得第2 名、第4 名、第5 名和第7 名的事实出乎了很多人的意外。

1991 年，世界锦标赛在香港举行，这是继1985 年Tsukuba 世界锦标赛的又一场最大的国际盛会：来自13 个国家的21 位选手带着30 个电脑鼠来比赛。

自1991 年以来，世界级的比赛数目显著增加。原来一年举行5～6 场比赛，现今增加到100 场以上。

电脑鼠比赛在中国大陆还很少见，直到2007 年，由上海市计算机学会主办的IEEE 标准电脑鼠走迷宫邀请赛（长三角地区）在上海师范大学举行，有三十多所院校参加，反响强烈。

IEEE国际标准电脑鼠走迷宫大赛是计算机、机械、电子、信息类专业的经典竞赛，该项比赛从2007年进入中国，在短短几年内，迅速红遍大江南北。天津市大学生国际标准电脑鼠走迷宫大赛，意在提高学生对嵌入式技术应用、倡导实训教学，顺应国家大力提倡的两化融合技术，培养大学生科技创新意识，动手设计能力。

人工智能电脑鼠竞赛隶属天津市大学生学科竞赛，继美国麻省理工学院 David Otten 教授、新加坡义安理工学院 Bengkiat NG 教授来津担任竞赛专家之后，英国伯明翰城市学院 Peter Harrison 教授也亲临指导，有效推动了天津高校学科竞赛国际化进程。

2009年至2012年天津大学生国际标准电脑鼠走迷宫大赛在工大开赛，来自天津市28所高校赛队经过层层海选，最终有88支代表队参加决赛。赛场上聪明机智的小老鼠穿梭于千变万化的迷宫中，时而认真搜索路径、时而勇猛冲刺，再加上现场脱口秀解说主持人，妙语连珠的技术讲解，让在场的500多名师生欣赏了一场精彩绝伦的嵌入式实训体验课程。

2014年“启诚杯”第四届天津市大学生电脑鼠走迷宫大赛在天津工业大学盛大开赛。该项大赛由天津市教育委员会主办，天津工业大学、天津市通信学会高等教育委员会承办，天津启诚伟业科技有限公司赞助协办。来自我市18所普通高校、6所职业院校近100支参赛队经过层层遴选，最终有70支代表队入围决赛。各个参赛队伍的电脑鼠各式各样，有的轻快敏捷，有的平缓稳健，在偌大的赛道上，聪明机智的小老鼠首先搜寻最优路径，巧妙地回转，躲避障碍到达终点，最后的勇猛冲刺更是赢得现场阵阵欢呼。

2015年至2016年，“启诚杯”第五届天津市大学生电脑鼠走迷宫大赛在天津理工大学盛大开赛。共有17所普通高校100多支代表队参加决赛。为推动京津冀协同发展战略，本届竞赛特别邀请了北京与河北省部分高水平电脑鼠精英赛队角逐本次大赛。

2017年，第六届“启诚杯”电脑鼠走迷宫大赛在南开大学开赛，来自全国20所高等院校的150支参赛队参加了此次赛事，本届大赛吸引了来自北京、河北、浙江等多个省市高校的电脑鼠精英队参赛，有效推动IEEE电脑鼠竞赛在中国高校的普及发展。

2018年，第七届“启诚杯”天津市大学生人工智能电脑鼠竞赛在津开赛。本着与国际赛项接轨的宗旨，本届大赛设置了“古典电脑鼠走迷宫”和“半尺寸电脑鼠走迷宫”两个赛项。在古典电脑鼠竞技中天津大学、天津工业大学等参赛队采用了国际领先的“吸地风扇技术”，增加了电脑鼠与地面摩擦力，从而实现高速转弯不减速。在半尺寸电脑鼠赛项中南开大学、职业技术师范大学、中德应用技术大学等参赛队，采用创新“磁编码器”技术，半尺寸电脑鼠不仅体积小、而且精度高、动力强。

2019年，第八届“启诚杯”天津市大学生人工智能电脑鼠竞赛在南开大学开赛。来自京津冀18所高等院校的200余支参赛队，参加了Micromouse经典赛项和半尺寸赛项的角逐。智能鼠的软硬件技术和人工智能算法在教学、科研等方面都具有广泛的应用前景，亦可拓展应用于未知环境搜救、机器人路径规划、高速运动控制及自动驾驶等智能领域。竞赛的举办对于提升大学生实践创新能力和多学科交叉协作科研能力有着深远的意义。

2020年11月15日由天津市教育委员会主办的大学生学科竞赛，第九届“启诚杯”人工智能电脑鼠大赛在南开大学鸣锣开赛。来自天津大学、南开大学、天津工业大学、天津理工大学、天津科技大学、中德应用技术大学等,16所高等院校180多支参赛队，进行了“古典智能鼠”和“半尺寸智能鼠”走迷宫赛项的初赛和决赛。产生一等奖13名，二等奖34名，三等奖38名。

2021年，第十届“启诚杯”天津市大学生人工智能电脑鼠竞赛在南开大学举行。来自天津大学、南开大学、工业大学、理工大学、商业大学、中国民航大学等14所高校，190支参赛队现场角逐“古典”和“半尺寸”两个赛项。天津市教育委员会高教处处长徐震,副处长刘冰，南开大学教务处处长李川勇等相关领导莅临决赛现场视察指导。 智能鼠（Micromouse，也称迷宫机器人）已纳入第五届世界智能大会智能体验项目。竞赛组委会将择优推荐决赛成绩优异的获奖参赛队，入选世界智能大会进行成果展示。 一直从事智能鼠教学和竞赛的天津启诚伟业科技有限公司总经理宋立红表示，人才在产业经济持续增长的过程中扮演着基础性和决定性的重要角色，产业转型升级人才培养紧跟产业需求变化。通过产教融合、校企合作，能够培养大学生学习嵌入式、多传感融合、智能图像识别、高速运动控制等相关知识技术，构筑智能科技产业人才培养高地。

四十多年来，美国、日本、葡萄牙、英国、新加坡等国家每年举办多次国际性高水平的Micromouse（电脑鼠）走迷宫竞赛，自举办以来各国踊跃参加，为此国际上很多大学和职业院校还特别开设了“智能鼠原理与制作”的选修课程。十余年内，电脑鼠走迷宫竞赛经历了学习、模仿、实践、优化、创新的过程，已经逐步蜕变与优化成为中国EPIP Micromouse国际邀请赛。该项竞赛既顺应了中国教育教学竞赛模式，又兼容国际Micromouse电脑鼠竞赛的全部精髓和特点。2016“津台”电脑鼠走迷宫表演赛在天津渤海职业技术学院举行，融合技术与国际接轨，来自泰国大成学院、台湾龙华科技大学、南开大学IEE-MM团队、天津大学、天津中德应用技术大学等10支代表队参赛。2017年5月9日，由天津市教育委员会主办，天津渤海职业技术学院、启诚科技协办的天津市第二届IEEE电脑鼠走迷宫国际邀请赛暨2018年世界APEC 电脑鼠大赛中国选拔赛在天津渤海职业学院工程实践创新实训中心举行。“新加坡电脑鼠教父”的新加坡义安理工学院Bengkiat NG教授加盟此次赛事。同时还将有来自泰国鲁班工坊、南开大学、天津大学、北京交通大学、河北工业大学等11所院校的15支代表队参加此项赛事。

2018年5月9日，经天津市教委批准，由国际教育联盟主办，天津渤海职业技术学院、启诚科技联合承办的第三届IEEE智能鼠走迷宫国际邀请赛在天津开赛。本届大赛吸引了来自英国、泰国、蒙古等国际代表队，以及国内实力雄厚天津大学、南开大学、北京交通大学、天津中德应用技术大学等智能鼠精英赛队角逐本届大赛。英国智能鼠竞赛主席，英国伯明翰城市大学彼得哈里森教授，强劲加盟第三届IEEE智能鼠走迷宫国际邀请赛。

2019“启诚杯”第四届IEEE电脑鼠走迷宫国际邀请赛暨2020年世界APEC电脑鼠大赛中国选拔赛在天津渤海职业技术学院正式开赛。全日本电脑鼠国际公开赛组委会秘书长中川友纪子率领世界电脑鼠公开赛古典和半尺寸赛项世界冠军和亚军宇都宫正和松井祐树，加盟大赛本届邀请赛。与自英国、新加坡和泰国、印度尼西亚等国的180名选手同场竞技。

2021年5月30日，由天津市教育委员会主办，天津渤海职业技术学院、天津启诚伟业科技有限公司承办的2021年第五届“启诚杯”智能鼠走迷宫国际邀请赛于2021年全国职业教育活动周期间举行。 本届邀请赛采用线上和现场相结合形式，设置中职组、高职组、本科组、教师组和国际组五个竞赛组别。国内参赛队采用现场比赛方式，经过初赛，天津职业技术师范大学、天津渤海职业技术学院等24所院校的百余名师生入围决赛；国际队采用线上竞赛形式，包括尼日利亚阿布贾大学、柬埔寨国立理工学院等国际鲁班工坊代表队入围决赛。

2021年5月20日至23日，在天津举行第五届世界智能大会，由天津市教育委员会、市工业和信息化局主办，天津启诚伟业科技有限公司、天津渤海职业技术学院、南开大学联合承办的迷宫机器人智能体验项目将首次亮相世界智能大会。 2016年以来，天津市打造了国际人文交流知名品牌“鲁班工坊”，智能鼠作为创新型教学竞赛设备，伴随“鲁班工坊”走出国门与世界分享。先后来到泰国、印度、印尼、巴基斯坦、柬埔寨、埃及、尼日利亚等国家和地区，进行相关课程培训。 连续5届“启诚杯”智能鼠走迷宫国际邀请赛，不仅邀请美国、日本、英国、新加坡等国家高水平参赛队，还特别邀请了泰国、印尼、巴基斯坦、柬埔寨等“鲁班工坊”代表队，既体现了国际化交流与合作成果，还凸显了“鲁班工坊”在当地技术技能人才培养方面的成效。今年国际邀请赛成绩优异的选手，经竞赛组委会推荐将参加第五届世界智能大会迷宫机器人现场展示。 多年从事智能鼠竞赛和教学的天津启诚伟业科技有限公司总经理宋立红介绍，启诚科技作为天津市首批产教融合型企业，与天津高校和职业技术学校开展校企合作，共同编写出版了中英文《智能鼠原理与制作》系列丛书，并配套国际课程标准和教学大纲，以智能鼠为载体建立起从中等职业学校到高等职业院校再到本科院校，“中、高、本、硕”系统化培养教育体系，助力“鲁班工坊”当地国家智能科技产业人才培养。 首次亮相世界智能大会上的迷宫机器人智能体验项目将展现人工智能赋能教育深化产教融合的成就，以及在服务国家智能科技产业人才培养方面贡献的智慧和力量。

最新的电脑鼠比赛规则是2006 年国际电工和电子工程学会（IEEE）制定的电脑鼠走迷宫竞赛规则，这个规则将会对我们制作电脑鼠具体方案的设计提供依据。

电脑鼠比赛标准迷宫由广州周立功单片机发展有限公司设计和生产的电脑鼠比赛专用迷宫完全符合 IEEE 国际标准。针对不同的需求，现今共有两种可供选择的型号。

1. MicroMouse Maze 8×8：

四分之一迷宫，如图1所示。即该迷宫是标准迷宫的四分之一大小。该迷宫底板的尺寸为1.48m×1.48m，上面共有8×8 个标准迷宫单元格。该迷宫可以用来初期调试学习使用，也可以用来做学校课程设计、毕业设计和内部竞赛的比赛迷宫。

2.MicroMouse Maze 16×16：

标准迷宫。该迷宫尺寸规格等完全符合IEEE 国际标准。迷宫底板的尺寸为2.96m×2.96m，上面共有16×16 个标准迷宫单元格。

，MicroMouse615 是由广州致远电子设计生产的一款电脑鼠，它的微控制器是由Luminary 公司生产的Cortex-M3 内核的ARM 处理器——LM3S615，它具有以下一些特点：·体积小，宽度只有迷宫格的一半；

·五组可测距的红外线传感器，灵敏度方便现场调节；

·电机为步进电机，控制容易；

·电池为 2200mAh，7.4V 的可充电锂电池；

·支持电池的电压监测，避免电量不足带来的麻烦；

·一个按键，完全满足了实际需要；

·为用户预留了 6 个GPIO 口，一个串口，一个SPI 接口。配套的开发工具

如图2所示，与MicroMouse615 配套的有充电器、LM LINK USB JTAG 调试器和SPI接口的键盘显示模块，使用户开发调试更为方便。

文档阅读说明

本文以广州致远电子有限公司生产的MicroMouse615 型电脑鼠作为硬件开发平台，从硬件原理到程序设计都做了详细分解。文中附了大量程序源代码，在程序设计过程中，为了便于阅读和编写，使用了一套变量的定义方法。

数据类型定义

如程序清单1.1 所示，重新定义几种常用的数据类型名。

//程序清单1.1 数据类型重定义

typedef unsigned char uint8; // 无符号8 位整型变量

typedef signed char int8; // 有符号8 位整型变量

typedef unsigned short uint16; // 无符号16 位整型变量

typedef signed short int16; // 有符号16 位整型变量

typedef unsigned int uint32; // 无符号32 位整型变量

typedef signed int int32; // 有符号32 位整型变量

typedef float fp32; // 单精度浮点数（32 位长度）

typedef double fp64; // 双精度浮点数（64 位长度）

2． 局部变量定义

局部变量名包含变量类型和变量描述两个部分，以局部变量Temp 为例，在不同类型下的定义如表1.1 所示。可以看出，在变量Temp 前加上了其类型的缩写。