本書以硬件結構設計類、軟件程序設計類的學科競賽為切入點，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等作品的設計、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”“計算機設計大賽”“挑戰杯”和中國國際大學生創新大賽等賽事的比賽規則、技術方案等做了詳細闡述，為機械類相關學科競賽的準備提供作品方案和技術思路。

2002年，教育部確定在清華大學等9所高校開展創業教育試點工作；2012年，教育部印發《普通本科學校創業教育教學基本要求（試行）》（教高廳〔2012〕4號），明確“創業基礎”是面向全體高校學生開展創業教育的核心課程，要納入學校教學計劃，不少于32學時、不低于2學分；2015年，國務院辦公廳頒布《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（國辦發〔2015〕36號），要求各高校落實創新創業教育主體責任，“大眾創業、萬眾創新”已經成為國家戰略，創新創業教育迎來了嶄新的春天。

宿遷學院將創新創業政策與學校實際情況相結合，成立了創新創業學院，制定了《宿遷學院國家“三大賽”項目培育辦法》《宿遷學院學科競賽管理規定》《宿遷學院本科生創新創業學分認定辦法》《宿遷學院大學生創新創業訓練計劃實施管理辦法》等政策。學校注重培養學生吃苦耐勞的精神、創新創業意識、團隊合作與交流的能力和良好的職業道德，為學生實現人生規劃與職業發展打下堅實的基礎。

本書以硬件結構設計類、軟件程序設計類的學科競賽為切入點，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等作品的設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”“計算機設計大賽”“挑戰杯”和中國國際大學生創新大賽等賽事的比賽規則、技術方案等進行了詳細闡述，為機械類相關學科競賽的準備提供作品方案和技術思路。

本書由宿遷學院的林卿、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。

在本書編寫過程中，編者借鑒參考了相關文獻，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　創新創業的價值 2
1.1　創新創業理念 3
1.1.1　創新的概念 3
1.1.2　創新的類型、方式 4
1.1.3　創業的概念 5
1.1.4　創業理念 6
1.1.5　創業理念的重要性 6
1.2　創新創業的意義 7
1.2.1　創新的重要性 7
1.2.2　創業的重要性 10
1.2.3　創新創業的未來 11
第2章　創新意識與創新思維 13
2.1　創新概述 14
2.1.1　創新意識的含義 14
2.1.2　創新意識的特征 14
2.1.3　創新意識的價值 15
2.2　創新意識的類型 15
2.2.1　根據表現形式劃分 16
2.2.2　根據自主性劃分 16
2.2.3　根據層次劃分 17
2.3　創新思維的過程 18
2.4　創新思維的形式 18
2.5　創新創業教育 22
2.5.1　創新思維培養 22
2.5.2　創業精神培育 23
2.5.3　創意和創造力培訓 24
2.5.4　商業知識和技能 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 34
3.4　大賽指南 34
3.5　案例簡介 35
3.5.1　四輪車機械結構調整 35
3.5.2　直立機械調整 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 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設計 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 45
3.6　案例分析 45
3.6.1　PCB設計工具概述 45
3.6.2　線路板打樣與BOM整理 46
3.6.3　焊接與調試 46
第4章　中國大學生計算機設計大賽 48
4.1　大賽簡介 49
4.1.1　大賽前提 49
4.1.2　大賽目標 49
4.1.3　大賽性質 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　競賽規則 53
4.3.5　比賽賽區 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 56
4.5　案例簡介 56
4.5.1　挑戰內容 56
4.5.2　挑戰規則 56
4.6　案例分析 58
4.6.1　機械臂抓取調試 58
4.6.2　進行建圖 63
4.6.3　移動抓取 64
4.7　相關技術介紹 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　相關賽事準備的要求 91
5.2.3　違規處罰 91
5.2.4　技術要求 92
5.3　大賽安排 92
5.4　大賽指南 93
5.4.1　比賽規則和賽項 93
5.4.2　技術準備 93
5.4.3　團隊協作 93
5.4.4　創新思維和科技教育 94
5.4.5　安全保障 94
5.4.6　知識產權保護 94
5.4.7　賽后總結 95
5.4.8　環境保護 95
5.5　案例簡介 95
5.5.1　挑戰內容 95
5.5.2　挑戰規則 95
5.6　案例分析 96
5.6.1　機器人設計方案 96
5.6.2　自主導航方案 97
5.6.3　聲源控制 100
第6章　中國國際大學生創新大賽 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—“小碼蟻國內首款面向少兒的圖形化人工智能編程系統” 113
6.5.1　項目簡介 113
6.5.2　項目背景 113
6.5.3　產品服務 113
6.5.4　核心技術 114
6.5.5　應用場景 114
6.5.6　商業模式 114
6.5.7　未來規劃 114
6.6　案例分析—“小碼蟻國內首款面向少兒的圖形化人工智能編程系統” 115
第7章　“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽 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　挑戰杯“黑科技”專項賽—新型智能滑輪式拐杖 132
7.6.2　挑戰杯“黑科技”專項賽—“面向人工智能的圖形化 少兒編程系統研制” 137
7.6.3　“揭榜掛帥”專項賽—“高產量蛋雞選擇與守護系統設計” 142
第8章　“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽 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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7. MySQL數據庫技術項目化教程——基于OBE理念 [主編 劉崇巍 龐金龍]
8. 新時代大學生入學教育 [主編　程靜　周毅　周世兵]
9. 計算機信息素養基礎（第二版） [主編 陳艷]
10. 計算機基礎與應用（第二版） [主編 秦凱]
11. 計算機網絡技術實訓教程（第二版） [主編 高良誠]
12. 高職英語語法教程 [主編 汪莉 高小兵 張學儀]
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21. 網絡安全原理與應用（第三版） [戚文靜 劉學 李國文 王震]
22. 信息系統監理師章節習題與考點特訓（適用第2版考綱） [薛大龍]
23. 大學生創新創業實踐——經濟管理類 [許忠榮]
24. 思考的藝術：讓創新成為你的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]
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30. 高職英語語法教程 [主編 汪莉 高小兵 張學儀]