마이크로 마우스 / Micromouse / 우측법 / 좌측법 / flood fill

오늘은

마이크로마우스(Micromouse)에 대해

분석해보는 시간을 가지려고 합니다.



 


마이크로마우스는 간단하게 알려드리자면

빠른시간 안에 미로의 정해진 구역에 도착해야 됩니다.

(위 그림과 같이 미로를 탈출하는 것은 아닙니다.) 



최근에는 미국, 영국, 일본에서

많은 인기와 대회가 개최되고 있지만,


한국에서는 드론의 인기로 

아쉽게도 마이크로마우스에 대한 인기는 점점 식어가고 있습니다.



해외에선 대회를 어떻게 진행하는지 영상을 통해 알아봅시다.


 


 

대회규칙 



미로는 미리 제공되지 않으며, 미로가 공개된 후, 마이크로마우스에 미로의 정보를 줄 수 없습니다.


마이크로마우스가 코너 스퀘어(시작점)을 빠져 나가면 시간이 측정되기 시작되며,

마이크로마우스의 앞쪽 가장자리가 결승선을 지나갈 때 멈추게 됩니다.

이 시간이 마우스의 공식 시간입니다.


운전자는 언제든지 주행을 중단할 수 있습니다.

다만, 실행 중에 조작자가 마이크로마우스에 닿으면

중단 된 것으로 간주되고 미로에서 마우스를 꺼내야 됩니다.


미로에 입장하는 순간부터 미로에 총 10분간 입장할 수 있습니다.

실행하는 사이에 마이크로마우스를 조정하는 데 사용되는 시간도 10분 내에 포함되며,

제한시간 안에 얼마든지 도전할 수 있습니다.


(대회에 따라서 규칙이 바뀔 수도 있으며, IEEE의 대회의 규칙을 일부만 기재했습니다.)



마이크로마우스의 형태




최적의 마이크로마우스를 만들기 위해 직접 PCB기판을 제작하기도 합니다.
 


아두이노 나노로 만든 마이크로마우스도 있습니다.




마이크로마우스의 구조


만드는 엔지니어마다 다를 수 있지만, 핵심소자는 다음과 같습니다.


마이크로마우스의 바퀴부분은 정확한 거리 측정을 위해
DC모터가 아닌 스테핑 모터를 이용합니다.

장애물들이 빠르고 정확한 감지를 위해 IR센서를 이용합니다.

그 외에 미로를 만날 때마다 생각할 수 있는 MCU가 필요합니다.


마이크로마우스의 미로 탈출법

미로를 탈출하려다가 막다른 길이 있을 때,
우측(오른쪽)으로 가는방법이 우측법(right rule)
좌측(왼쪽)으로 가는방법은 좌측법(left rule)이라고 합니다.


"나는 내 마음대로 갈거다"라는 분들은
무작의(random)로 가는 방법을 하고 있습니다.


하지만 우측법과 좌측법의 한계가 있는 미로가 있을 수 있습니다.
그 한계를 벗어나기 위한, 마이크로마우스의 중요한 알고리즘인
플러드 필(flood-fill) 또는 시드 필(seed-fill) 방식이 있습니다.


플러드 필(flood-fill)의 관한 설명은 다음에 자세하게 알아보도록 하겠습니다.

 

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