本書以硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計類、軟件程序設(shè)計類的學(xué)科競賽為切入點，對智能汽車、陸空無人機、搬運機器人、智能拐杖、圖形化人工智能編程系統(tǒng)等作品的設(shè)計、編程進行深入分析，對作品所參加的“智能汽車競賽”“機器人大賽”“計算機設(shè)計大賽”“挑戰(zhàn)杯”和中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽等賽事的比賽規(guī)則、技術(shù)方案等做了詳細闡述，為機械類相關(guān)學(xué)科競賽的準(zhǔn)備提供作品方案和技術(shù)思路。

2002年，教育部確定在清華大學(xué)等9所高校開展創(chuàng)業(yè)教育試點工作；2012年，教育部印發(fā)《普通本科學(xué)校創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)基本要求（試行）》（教高廳〔2012〕4號），明確“創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)”是面向全體高校學(xué)生開展創(chuàng)業(yè)教育的核心課程，要納入學(xué)校教學(xué)計劃，不少于32學(xué)時、不低于2學(xué)分；2015年，國務(wù)院辦公廳頒布《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》（國辦發(fā)〔2015〕36號），要求各高校落實創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育主體責(zé)任，“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育迎來了嶄新的春天。

宿遷學(xué)院將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策與學(xué)校實際情況相結(jié)合，成立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，制定了《宿遷學(xué)院國家“三大賽”項目培育辦法》《宿遷學(xué)院學(xué)科競賽管理規(guī)定》《宿遷學(xué)院本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分認定辦法》《宿遷學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃實施管理辦法》等政策。學(xué)校注重培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞的精神、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、團隊合作與交流的能力和良好的職業(yè)道德，為學(xué)生實現(xiàn)人生規(guī)劃與職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

本書以硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計類、軟件程序設(shè)計類的學(xué)科競賽為切入點，對智能汽車、陸空無人機、搬運機器人、智能拐杖、圖形化人工智能編程系統(tǒng)等作品的設(shè)計和編程進行深入分析，對作品所參加的“智能汽車競賽”“機器人大賽”“計算機設(shè)計大賽”“挑戰(zhàn)杯”和中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽等賽事的比賽規(guī)則、技術(shù)方案等進行了詳細闡述，為機械類相關(guān)學(xué)科競賽的準(zhǔn)備提供作品方案和技術(shù)思路。

本書由宿遷學(xué)院的林卿、史洪瑋、沈洋任主編，宋安然、臧勇、李光宇、郭新年、

葛海浪、孫淼、丁紅燕任副主編，具體編寫分工如下：許忠榮編寫第1章，林卿編寫第2章和第9章并統(tǒng)籌全書，宋安然編寫第3章，沈洋編寫第4章和第5章，史洪瑋編寫第6章至第8章，臧勇、李光宇、郭新年、葛海浪、孫淼、丁紅燕參與編寫了部分章節(jié)。

在本書編寫過程中，編者借鑒參考了相關(guān)文獻，在此對其作者表示衷心感謝。由于編者水平有限，加之時間倉促，書中可能存在偏頗之處，懇請專家和同行批評指正。

編　者

2024年5月

前言
第1部分　理論篇
第1章　創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的價值 2
1.1　創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念 3
1.1.1　創(chuàng)新的概念 3
1.1.2　創(chuàng)新的類型、方式 4
1.1.3　創(chuàng)業(yè)的概念 5
1.1.4　創(chuàng)業(yè)理念 6
1.1.5　創(chuàng)業(yè)理念的重要性 6
1.2　創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意義 7
1.2.1　創(chuàng)新的重要性 7
1.2.2　創(chuàng)業(yè)的重要性 10
1.2.3　創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的未來 11
第2章　創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維 13
2.1　創(chuàng)新概述 14
2.1.1　創(chuàng)新意識的含義 14
2.1.2　創(chuàng)新意識的特征 14
2.1.3　創(chuàng)新意識的價值 15
2.2　創(chuàng)新意識的類型 15
2.2.1　根據(jù)表現(xiàn)形式劃分 16
2.2.2　根據(jù)自主性劃分 16
2.2.3　根據(jù)層次劃分 17
2.3　創(chuàng)新思維的過程 18
2.4　創(chuàng)新思維的形式 18
2.5　創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育 22
2.5.1　創(chuàng)新思維培養(yǎng) 22
2.5.2　創(chuàng)業(yè)精神培育 23
2.5.3　創(chuàng)意和創(chuàng)造力培訓(xùn) 24
2.5.4　商業(yè)知識和技能 25
2.5.5　實踐和體驗 26
2.5.6　團隊合作與溝通 27
第2部分　實踐篇
第3章　全國大學(xué)生智能汽車競賽 30
3.1　大賽簡介 31
3.2　參賽要求 32
3.3　大賽安排 32
3.3.1　比賽階段 32
3.3.2　比賽流程 33
3.3.3　比賽獎項 33
3.3.4　報名與組隊 33
3.3.5　比賽培訓(xùn) 34
3.4　大賽指南 34
3.5　案例簡介 35
3.5.1　四輪車機械結(jié)構(gòu)調(diào)整 35
3.5.2　直立機械調(diào)整 37
3.5.3　智能汽車的硬件組成 37
3.5.4　智能汽車的軟件實現(xiàn) 38
3.5.5　智能汽車常用傳感器 38
3.5.6　智能汽車電機控制系統(tǒng)設(shè)計 43
3.5.7　智能汽車機電傳動 43
3.5.8　智能汽車基本巡線技術(shù) 45
3.6　案例分析 45
3.6.1　PCB設(shè)計工具概述 45
3.6.2　線路板打樣與BOM整理 46
3.6.3　焊接與調(diào)試 46
第4章　中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽 48
4.1　大賽簡介 49
4.1.1　大賽前提 49
4.1.2　大賽目標(biāo) 49
4.1.3　大賽性質(zhì) 50
4.1.4　大賽歷史 50
4.2　參賽要求 50
4.3　大賽安排 52
4.3.1　省賽階段 52
4.3.2　國賽階段 53
4.3.3　作品評審 53
4.3.4　競賽規(guī)則 53
4.3.5　比賽賽區(qū) 53
4.4　大賽指南 53
4.4.1　報名 54
4.4.2　參賽作品 54
4.4.3　評審和答辯 55
4.4.4　總結(jié) 56
4.5　案例簡介 56
4.5.1　挑戰(zhàn)內(nèi)容 56
4.5.2　挑戰(zhàn)規(guī)則 56
4.6　案例分析 58
4.6.1　機械臂抓取調(diào)試 58
4.6.2　進行建圖 63
4.6.3　移動抓取 64
4.7　相關(guān)技術(shù)介紹 74
4.7.1　ROS概述 74
4.7.2　SLAM算法 86
第5章　中國機器人大賽 89
5.1　大賽簡介 90
5.2　參賽要求 90
5.2.1　選手參賽要求 90
5.2.2　相關(guān)賽事準(zhǔn)備的要求 91
5.2.3　違規(guī)處罰 91
5.2.4　技術(shù)要求 92
5.3　大賽安排 92
5.4　大賽指南 93
5.4.1　比賽規(guī)則和賽項 93
5.4.2　技術(shù)準(zhǔn)備 93
5.4.3　團隊協(xié)作 93
5.4.4　創(chuàng)新思維和科技教育 94
5.4.5　安全保障 94
5.4.6　知識產(chǎn)權(quán)保護 94
5.4.7　賽后總結(jié) 95
5.4.8　環(huán)境保護 95
5.5　案例簡介 95
5.5.1　挑戰(zhàn)內(nèi)容 95
5.5.2　挑戰(zhàn)規(guī)則 95
5.6　案例分析 96
5.6.1　機器人設(shè)計方案 96
5.6.2　自主導(dǎo)航方案 97
5.6.3　聲源控制 100
第6章　中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽 105
6.1　大賽簡介 106
6.2　參賽要求 106
6.3　大賽安排 107
6.4　大賽指南 108
6.4.1　主體賽事 108
6.4.2　選題原則 109
6.4.3　項目維度 111
6.4.4　案例選題 112
6.5　案例簡介—“小碼蟻國內(nèi)首款面向少兒的圖形化人工智能編程系統(tǒng)” 113
6.5.1　項目簡介 113
6.5.2　項目背景 113
6.5.3　產(chǎn)品服務(wù) 113
6.5.4　核心技術(shù) 114
6.5.5　應(yīng)用場景 114
6.5.6　商業(yè)模式 114
6.5.7　未來規(guī)劃 114
6.6　案例分析—“小碼蟻國內(nèi)首款面向少兒的圖形化人工智能編程系統(tǒng)” 115
第7章　“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 128
7.1　大賽簡介 129
7.2　參賽要求 129
7.3　大賽安排 130
7.4　大賽指南 131
7.5　案例簡介 132
7.6　案例分析 132
7.6.1　挑戰(zhàn)杯“黑科技”專項賽—新型智能滑輪式拐杖 132
7.6.2　挑戰(zhàn)杯“黑科技”專項賽—“面向人工智能的圖形化 少兒編程系統(tǒng)研制” 137
7.6.3　“揭榜掛帥”專項賽—“高產(chǎn)量蛋雞選擇與守護系統(tǒng)設(shè)計” 142
第8章　“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽 147
8.1　大賽簡介 148
8.2　參賽要求 148
8.3　大賽安排 149
8.4　大賽指南 149
8.5　案例簡介 150
8.6　案例分析 150
8.6.1　大賽選題 150
8.6.2　作品申報書寫作 153
8.6.3　作品展示與答辯 158
第9章　江蘇省大學(xué)生機器人大賽 162
9.1　大賽簡介 163
9.2　參賽要求 163
9.3　大賽安排 163
9.4　大賽指南 164
9.5　案例簡介與分析 165
9.5.1　工程類分揀搬運（光電車型）賽 165
9.5.2　陸空兩棲機器人 178
參考文獻 194

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5. 大學(xué)計算機基礎(chǔ)教程（Windows 10+WPS Office 2019） [吳志攀 劉利]
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7. MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)項目化教程——基于OBE理念 [主編 劉崇巍 龐金龍]
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9. 計算機信息素養(yǎng)基礎(chǔ)（第二版） [主編 陳艷]
10. 計算機基礎(chǔ)與應(yīng)用（第二版） [主編 秦凱]
11. 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實訓(xùn)教程（第二版） [主編 高良誠]
12. 高職英語語法教程 [主編 汪莉 高小兵 張學(xué)儀]
13. 綠色生態(tài)環(huán)保主題口譯教程 [主編 江雯 汪學(xué)華 李茂彪]
14. 大學(xué)體育數(shù)字化實用教程 [主編 周秀蓉 葉鈺海]
15. 大學(xué)計算機基礎(chǔ)教程（Windows 10+WPS Office 2019） [吳志攀 劉利]
16. 應(yīng)用數(shù)學(xué) [吳小寧]
17. 新時代勞動教育與實踐 [鞠向超]
18. 信息系統(tǒng)項目管理師真題及沖刺卷精析（適用機考） [主編 薛大龍]
19. 系統(tǒng)集成項目管理工程師真題及沖刺卷精析（適用機考） [主編 薛大龍 副主編 唐徽 劉]
20. Linux服務(wù)器構(gòu)建與運維管理從基礎(chǔ)到實戰(zhàn)（基于openEuler） [阮曉龍 馮順磊 杜宇飛 劉明哲]
21. 網(wǎng)絡(luò)安全原理與應(yīng)用（第三版） [戚文靜 劉學(xué) 李國文 王震]
22. 信息系統(tǒng)監(jiān)理師章節(jié)習(xí)題與考點特訓(xùn)（適用第2版考綱） [薛大龍]
23. 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐——經(jīng)濟管理類 [許忠榮]
24. 思考的藝術(shù)：讓創(chuàng)新成為你的DNA（第二版） [楊璐璐 武 曉]
25. 走進東盟（慕課版） [主編　李太生　李瑩　黃詩雅]
26. Photoshop圖像處理與制作（第2版） [林龍健 李觀金 張倩文 黃龍泉]
27. 航空發(fā)動機試車 [主編　都昌兵　舒　毅]
28. 汽車評估學(xué)（第三版） [趙培全]
29. 大學(xué)計算機基礎(chǔ)實訓(xùn)指導(dǎo)（Windows 10+WPS Office 2019） [吳志攀 王健海]
30. 高職英語語法教程 [主編 汪莉 高小兵 張學(xué)儀]