前言

机器人是21世纪发展最为迅速、应用前景最为广阔的科学技术领域之一。机器人技术综合运用了基础科学和应用工程技术的最新成果，是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志，是世界强国重点发展的高技术之一。

近年来，机器人技术走进了人们工作和生活的各个角落，工业机器人在智能制造和工业4.0中发挥着重要作用，空间机器人帮助人类探索未知世界，家庭服务机器人为生活解决烦琐杂事等，这些示例无一不说明机器人技术越来越多地影响着人类的工作与生活方式，是人类不可或缺的帮手。对于以培养工程应用技能技术型人才为目标的现代高等教育体系来说，机器人技术的综合性和系统性，已经促使人们越来越多地将其应用于开展工程综合实践和创新教育了。

“创意之星”是什么

博创尚和科技有限公司生产的“创意之星”机器人套件是一套融合了控制、运动、感知等机器人主流技术，专门用于开展机器人教学、设计与制作的模块化套件，它可以利用各种构件快速搭建机器人主体，采用配套的图形化编程软件进行程序设计，搭建出各种功能与类型的机器人。利用本套产品开展教学与实训，可以激发学生的创新设计意识，加深学生对基础知识的理解，提高他们对各种理论知识与技能的综合应用能力，培养团队协作与互助精神，特别适合作为提升理工科学生系统认知能力的创新实践平台。

这套产品可依照以下方法使用：首先根据本书前4篇的内容，掌握本套产品的控制器、传感器、舵机的基本使用技能；其次，通过学习本书的综合项目，读者可以扩展自己的视野，根据工作、学习与生活的环境需求，发挥自己的主观能动性，设计并搭建各种类型的机器人以解决实际问题。

本书特色

本书旨在建立和提升读者的系统性思维、项目分析与实现的能力。在内容编排上，本书以工程应用为主，淡化理论知识。本书首先让读者了解项目要求，分析项目实现过程中需要的知识与技术，然后通过子任务的方式掌握这些知识与技术，最终实现整个项目的设计与实现，锻炼读者知识与技术的综合运用能力。

本书首先介绍了机器人技术的发展概况，通过典型机器人与知名机器人竞赛的介绍让读者对机器人的组成、分类及应用有一个粗略的了解。然后在此基础上，以创意之星机器人套件为对象，介绍了避障机器人、除障机器人、全向运动机器人3个项目，基本涵盖了机器人的主流知识与技术。在运动方式上，包含了关节、普通轮式、全向轮式等运动方式；在感知信息获取上，涉及开关量、红外测距、视觉等传感器技术；在控制算法上，详细讲解了轨迹控制、目标跟随等典型控制算法。之后还安排了5个综合项目，对之前未涉及但较为常见和重要的技术进行了讲解。在本书的最后，还对基于创意之星平台的实现进行了详细的讲解。

本书由多个单位的相关人员编写，其中重庆工业职业技术学院的丘柳东编写了第9～21章，重庆大学的王牛编写了第1～8章，中国电子科技集团公司第26研究所的李瑞峰编写了第22～26章，龙岩学院的陈阳编写了第27～30章，全书由丘柳东统稿。另外，重庆工业职业技术学院的易欣、岳海胜、徐浩文、邹东洋、付豪、张远、叶青涛、周圆等同学在机器人主体设计和搭建方面提供了帮助，北京博创尚和科技有限公司的各位工作人员在机器人软件和硬件的使用方面给予了很大的支持，在此表示衷心的感谢！

配套资源下载

本书各章节的实验项目配套有相应的示例源代码，可到博创尚和科技有限公司的网站下载。书中提到的所有配套资源均可在博创尚和公司的网站下载到。

目标读者

本书适合作为高等院校的机械、电子、计算机、自动化等相关专业学生的机器人课程与实训的培训教材使用，也可供高等院校相关专业师生和机器人爱好者自学使用。

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