魔方还原算法学习笔记

2021-09-30 21:01:12 阅读：274 来源： 互联网

标签：angle 魔方 180 笔记 270 算法 sleep finger time

定义任意打乱的魔方称为随机状态或者初始状态，处于特殊水域的那些状态称为目标状态，目的地为还原状态

初始状态可以看作是由 U，R，F，D，L，B 这 6 个基本转动复合而成的，由这 6 个转动生成的群记为 G = 〈 U , R , F , D , L , B 〉 G=\langle U,R,F,D,L,B \rangleG=〈U,R,F,D,L,B〉
目标状态是只由 U，D，L2，R2，F2，B2 这 6 种转动复合生成的，同样的记为 G 1 = 〈 U , D , L 2 , R 2 , F 2 , B 2 〉

目标状态的性质

棱边有 2 种状态，未翻转(flip)用 0 表示，翻转用 1 表示， 只有 F，B 层的转动能够改变方向

角块有 3 种状态，未扭转(twist)用 0 表示，顺时针扭转用 1 表示，逆时针扭转用 2 表示，只有 U，D 层转动不改变角块方向

目标状态由 U，D，L2，R2，F2，B2 这 6 种转动生成，而这 6 种转动不会引起角块和棱块方向的变化。因为不论怎么转动，角块拥有的 U 层面或 D 层面始终处于 U 层或者 D 层，所以方向不变。也不会引起棱块方向变化，因为只有 F，B 的转动会引起棱块方向的变化，而像 F2 这样的连续转动两次，翻转再反转棱块相当于未翻转，所以棱块的方向也是不会变化的。这 6 种转动也不会将中层块带到 U 层或者 D 层，所以处于中层的块只能处于中层
棱块角块方向不变，即各自的方向值总和都为 0

还原状态下的中层块处于中层

科先巴的二阶段算法使用的搜索算法是 IDA* 算法，也就是迭代加深搜索算法，而且两个阶段使用的都是 IDA* 算法

#最优化方案：
#在旋转每个面以后，不再进行F层位置还原！在完成本层任务后，函数返回值 1.当前机械位置 2.手爪状态（一般都是闭合）3.魔方当前位姿
#每个面函数，接受 1.机械位置 2.手爪状态 3.魔方当前位姿  并通过判断以上参数，在当前魔方位姿与机械位置条件下进行运动规划
#******考虑 正面的情况 #（魔方位姿相对机械本体） 6*4=24种情况

#******考虑 手腕位置  手腕 现在规定，各手腕有 （1）－270（2）－180（3）－90（4）0 （5）90（6）180（7）270 这样可以提供270延时，但决策复杂
    #取代方案：只判断水平或者竖直 问题所在：不能为270度提供精确延时  解决方法：判断完水平还是竖直之后，再预判断转角是否超过软件限位，如果超出，则进行延时补偿

#******考虑 手指状态  现在规定，各手指有 （1）开（2）闭

#******考虑 列表迭代完毕，执行到最后不再复位，直接执行AandBopen（）

#当前思路：程序输入为一个大的list，函数中更新list
#真正学习面向对象

机械绝对位置：

#机械绝对位置
A_angle = 0    #A手腕初始化 0度
A_finger = 0    #A手指初始化 关闭 1 open

B_angle = 0     #B手腕初始化 0度
B_finger = 0    #B手指初始化 关闭 1 open

定义其他部分：

#水平 L  竖直 V  #bool
A_L = (A_angle == 0 or A_angle == 180 or A_angle == -180 )
A_V = (A_angle == 90 or A_angle == -90 or A_angle == 270 or A_angle == -270)

B_L = (B_angle == 0 or B_angle == 180 or B_angle == -180 )
B_V = (B_angle == 90 or B_angle == -90 or B_angle == 270 or B_angle == -270)

Aopen = (A_finger == 1 )
Aclose = (A_finger == 0 )
Bopen = (B_finger == 1 )
Bclose = (A_finger == 0 )

相对位置：

#魔方相对位置
F_direction = 0 #初始化 F面朝向
U_direction = 3 #初始化 U面朝向

#machine_pos = [A_L, A_finger, B_L, B_finger]  #定义机械绝对位置 内容为 A 手腕绝对角度  A 手指开闭 B 手腕绝对角度  B 手指开闭

相对位姿：

cube_pos = [F_direction, U_direction]  #定义魔方相对位姿 内容为 魔方正面朝向 元素1：F面 元素2:U面

穷举限位：

def B180():   #有点意思  穷举限位
    print('B180...')
    global B_angle
    B_angle = B_angle + 180   #预判
    
    #if(B_angle != 450 or B_angle != 360)
    #    time.sleep(0.001)
    #    ser.write("\x40".encode('utf-8'))     #B 180
    #    time.sleep(time180)
    
    if(B_angle == 450):
        #B_angle = 90
        time.sleep(0.001)
        ser.write("\x40".encode('utf-8'))     #B 180
        time.sleep(time180)
        return
    
    if(B_angle == 360):
        #B_angle = 0
        time.sleep(0.001)
        ser.write("\x40".encode('utf-8'))     #B 180
        time.sleep(time180)
        return
    
    else:
        time.sleep(0.001)
        ser.write("\x40".encode('utf-8'))     #B 180
        time.sleep(time180)
        return

初代机防止缠绕气管，记录每一次旋转方向，并记录旋转了多少；

标签：angle,魔方,180,笔记,270,算法,sleep,finger,time
来源： https://blog.csdn.net/weixin_51210777/article/details/120297774

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

ICode9

魔方还原算法学习笔记