前言

微小型無人系統技術是根據無人系統的特殊功能和特性，應用微機電系統（MEMS）、機器人、感知、控制等先進技術而綜合起來的光機電一體化技術。國際上的科學家、戰略思想家和未來學家認為：“機器人技術、先進的動力與推進技術、微型化技術、移動和自適應數字網絡技術、飛速發展的生物科學，這5種常常重疊的技術最有可能在今后15～20年發生革命性變化”。微小型無人系統就是20世紀90年代美國等先進工業國家開始發展的融合了這些技術的新概念設備，在基礎理論、設計、制造與試驗技術等方面具有革命性的創新，廣泛應用于日常生活的方方面面，并引領著相關技術的進步。

新時代各類大學生學科競賽方興未艾，全國教育機器人大賽、“恩智浦”（原“飛思卡爾”）杯全國大學生智能車競賽、大學生電子設計競賽等賽事常常以微小型無人系統為平臺。陸軍炮兵防空兵學院張金教授自2005年開始，一直組織學生參加全國大學生電子設計競賽、全國大學生教育機器人大賽，獲全國特等獎3項、一等獎4項、二等獎5項、安徽賽區一等獎3項。合肥工業大學張陽副教授自2006年也一直組織學生參加“恩智浦”杯全國大學生智能車競賽、光電設計大賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽等，共計獲得全國一等獎9項、全國二等獎25項、賽區一等獎70余項，在微小型無人系統的軟/硬件調試、系統構建方面積累了豐富的經驗。

本書結合95后、00后大學生思維活躍、動手實踐欲望強的特點，以參加各類競賽獲獎作品為基礎，讓讀者以一個創客的身份進入學習訓練任務，體系結構清晰，開發細節完善，適合初學者學習。全書共10章，沿用“軟硬結合，實踐先行”的寫作風格，由淺入深、圖文并茂。第1章簡要介紹微小型無人系統的概念、組成分類及相關技術發展現狀。第2章至第10章介紹Arduino智能搬運小車、Arduino虛擬現實感知小車、聲音導引系統、四旋翼無人飛行器、Arduino六足機器人、直立智能車、電磁智能車、攝像頭智能車、智能車多機交互等具體作品，包括作品的總體設計方案，硬件平臺、接口，軟件編程，以及軟/硬件調試的方法、技巧等內容，引導讀者體驗競賽過程，鍛煉創新實踐能力。

全書由陸軍炮兵防空兵學院張金教授統稿，參與本書編寫工作的還有合肥工業大學儀器科學與光電工程學院張陽副教授，陸軍炮兵防空兵學院鄭玲玲副教授、劉芳講師、余紅霞講師、岳偉甲講師、王鑫助教及研究生董子華、王學彬等。

本書的編寫參考了許多同行們的著作，無法一一列出，在此一并表示衷心的感謝。

本書所用電路圖均為競賽資料中的原圖，對圖中元器件的電路圖形符號及參數標識等未做統一處理。

由于編者水平有限，紕漏、不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正，并歡迎與編者聯系，JGXYZhangJin＠163.com。

編者