前言

微小型无人系统技术是根据无人系统的特殊功能和特性，应用微机电系统（MEMS）、机器人、感知、控制等先进技术而综合起来的光机电一体化技术。国际上的科学家、战略思想家和未来学家认为：“机器人技术、先进的动力与推进技术、微型化技术、移动和自适应数字网络技术、飞速发展的生物科学，这5种常常重叠的技术最有可能在今后15～20年发生革命性变化”。微小型无人系统就是20世纪90年代美国等先进工业国家开始发展的融合了这些技术的新概念设备，在基础理论、设计、制造与试验技术等方面具有革命性的创新，广泛应用于日常生活的方方面面，并引领着相关技术的进步。

新时代各类大学生学科竞赛方兴未艾，全国教育机器人大赛、“恩智浦”（原“飞思卡尔”）杯全国大学生智能车竞赛、大学生电子设计竞赛等赛事常常以微小型无人系统为平台。陆军炮兵防空兵学院张金教授自2005年开始，一直组织学生参加全国大学生电子设计竞赛、全国大学生教育机器人大赛，获全国特等奖3项、一等奖4项、二等奖5项、安徽赛区一等奖3项。合肥工业大学张阳副教授自2006年也一直组织学生参加“恩智浦”杯全国大学生智能车竞赛、光电设计大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等，共计获得全国一等奖9项、全国二等奖25项、赛区一等奖70余项，在微小型无人系统的软/硬件调试、系统构建方面积累了丰富的经验。

本书结合95后、00后大学生思维活跃、动手实践欲望强的特点，以参加各类竞赛获奖作品为基础，让读者以一个创客的身份进入学习训练任务，体系结构清晰，开发细节完善，适合初学者学习。全书共10章，沿用“软硬结合，实践先行”的写作风格，由浅入深、图文并茂。第1章简要介绍微小型无人系统的概念、组成分类及相关技术发展现状。第2章至第10章介绍Arduino智能搬运小车、Arduino虚拟现实感知小车、声音导引系统、四旋翼无人飞行器、Arduino六足机器人、直立智能车、电磁智能车、摄像头智能车、智能车多机交互等具体作品，包括作品的总体设计方案，硬件平台、接口，软件编程，以及软/硬件调试的方法、技巧等内容，引导读者体验竞赛过程，锻炼创新实践能力。

全书由陆军炮兵防空兵学院张金教授统稿，参与本书编写工作的还有合肥工业大学仪器科学与光电工程学院张阳副教授，陆军炮兵防空兵学院郑玲玲副教授、刘芳讲师、余红霞讲师、岳伟甲讲师、王鑫助教及研究生董子华、王学彬等。

本书的编写参考了许多同行们的著作，无法一一列出，在此一并表示衷心的感谢。

本书所用电路图均为竞赛资料中的原图，对图中元器件的电路图形符号及参数标识等未做统一处理。

由于编者水平有限，纰漏、不妥之处在所难免，敬请读者批评指正，并欢迎与编者联系，JGXYZhangJin＠163.com。

编者