四轮迷宫机器人作为一种机电一体化的智能机器人，在设计与制作过程中融合了机械、电子、光学、控制、程序设计和人工智能等多个学科的知识。迷宫机器人又称为电脑鼠（MicroMouse），其外观类似一辆小车，能够在迷宫中依据算法和控制程序进行避障、行走、转弯，并最终到达目的地。该机器人还能记忆和比较走过的路线，并进行最短路径规划，以找出并运行至终点的最优路径。
迷宫机器人的整体性能受多个因素影响，包括机械结构、硬件电路和软件算法等。传统的两轮迷宫机器人因结构简单，虽易于最初设计，但存在稳定性差、摩擦力大等问题，影响其快速行进的能力。为了克服这些问题，本文提出对四轮迷宫机器人的车体模型和齿轮传动进行详细的计算和验证，并通过合理布置传感器位置来全面获取机器人的周边信息，为软件决策提供数据支持。
系统电路设计方面，本文详细设计了包括系统电路架构、电源电路、红外传感电路、电机驱动电路和陀螺仪电路在内的电路结构。软件设计中，作者介绍了系统软件架构、路径搜索算法和等高图法路径规划方法。系统的主控制器是基于Cortex-M3内核的LPC1759微控制器，并对电机、陀螺仪、电机驱动电路、磁式编码器和红外发射接收模块进行了详细设计与阐述。
三维建模技术在机械设计中扮演着重要角色，通过SolidWorks软件对车体、传动装置及传感器摆放位置进行建模和位置优化。这一步骤对于确保机器人结构设计的合理性、减少设计错误以及提高后续开发效率至关重要。三维建模的精确性和对细节的捕捉能力使其成为机械设计的首选工具。
等高图法（Contour Map）路径规划是本文提出的路径规划方法之一。该方法通过分析等高线图来预测地形的起伏，进而确定行进的最佳路径。在迷宫机器人的应用中，等高图法可以被用来简化迷宫的复杂度，通过抽象表示帮助机器人更有效地做出决策，尤其是在迷宫的每一点上，如何选择方向以最快的速度到达目的地。
软件架构方面，本文采用了模块化设计，便于开发和维护。对于嵌入式系统开发而言，模块化是一种常见的设计方法，它允许开发者在不同模块之间进行分工合作，每个模块可以专注于完成特定的功能。在迷宫机器人中，这种架构使得每个模块如电机控制、传感器数据处理和路径规划算法可以在不同的开发阶段并行工作，同时便于未来功能的扩展和升级。
路径搜索算法是迷宫机器人软件设计的核心之一。它负责处理机器人从起点到终点的行进路线规划问题。本文探讨的路径搜索算法需要能够高效地处理复杂的迷宫结构，从而找到最短或最优的路径。这通常包括对迷宫的解析，确定可行的路径，以及在遇到障碍物时选择绕行或回溯的策略。
在实际应用中，迷宫机器人的设计需要考虑多方面因素，例如传感器的选择和布局、电机的性能、电池寿命、控制系统的响应速度、算法的优化程度等。此外，还需考虑如何使机器人在复杂的环境下保持稳定性和机动性，并实现精确的控制和定位。
总结来说，四轮迷宫机器人的设计和开发是一个多学科交叉的复杂过程。本文详细介绍了硬件设计、三维建模、系统电路设计和软件算法等关键技术，以及如何将这些技术整合在一起，形成一个完整的智能系统。通过这种整合，迷宫机器人可以在迷宫中自主导航，解决复杂的路径规划问题，这对于机器人技术的发展以及智能系统的研究具有重要意义。
