大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐—機(jī)械類

本書以硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類、軟件程序設(shè)計(jì)類的學(xué)科競(jìng)賽為切入點(diǎn)，對(duì)智能汽車、陸空無(wú)人機(jī)、搬運(yùn)機(jī)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(jì)、編程進(jìn)行深入分析，對(duì)作品所參加的“智能汽車競(jìng)賽”“機(jī)器人大賽”“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”“挑戰(zhàn)杯”和中國(guó)國(guó)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(xì)闡述，為機(jī)械類相關(guān)學(xué)科競(jìng)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(diǎn)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(hào)），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(jì)劃，不少于32學(xué)時(shí)、不低于2學(xué)分；2015年，國(guó)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(shí)施意見》（國(guó)辦發(fā)〔2015〕36號(hào)），要求各高校落實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育主體責(zé)任，“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育迎來(lái)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(shí)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(guó)家“三大賽”項(xiàng)目培育辦法》《宿遷學(xué)院學(xué)科競(jìng)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(rèn)定辦法》《宿遷學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃實(shí)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(shí)、團(tuán)隊(duì)合作與交流的能力和良好的職業(yè)道德，為學(xué)生實(shí)現(xiàn)人生規(guī)劃與職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

本書以硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類、軟件程序設(shè)計(jì)類的學(xué)科競(jìng)賽為切入點(diǎn)，對(duì)智能汽車、陸空無(wú)人機(jī)、搬運(yùn)機(jī)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(jì)和編程進(jìn)行深入分析，對(duì)作品所參加的“智能汽車競(jìng)賽”“機(jī)器人大賽”“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”“挑戰(zhàn)杯”和中國(guó)國(guó)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(jìn)行了詳細(xì)闡述，為機(jī)械類相關(guān)學(xué)科競(jìng)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(guò)程中，編者借鑒參考了相關(guān)文獻(xiàn)，在此對(duì)其作者表示衷心感謝。由于編者水平有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，書中可能存在偏頗之處，懇請(qǐng)專家和同行批評(píng)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(jià)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(lái) 11
第2章　創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維 13
2.1　創(chuàng)新概述 14
2.1.1　創(chuàng)新意識(shí)的含義 14
2.1.2　創(chuàng)新意識(shí)的特征 14
2.1.3　創(chuàng)新意識(shí)的價(jià)值 15
2.2　創(chuàng)新意識(shí)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(guò)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(shí)和技能 25
2.5.5　實(shí)踐和體驗(yàn) 26
2.5.6　團(tuán)隊(duì)合作與溝通 27
第2部分　實(shí)踐篇
第3章　全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽 30
3.1　大賽簡(jiǎn)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(jiǎng)項(xiàng) 33
3.3.4　報(bào)名與組隊(duì) 33
3.3.5　比賽培訓(xùn) 34
3.4　大賽指南 34
3.5　案例簡(jiǎn)介 35
3.5.1　四輪車機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整 35
3.5.2　直立機(jī)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(shí)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(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 43
3.5.7　智能汽車機(jī)電傳動(dòng) 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(jì)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(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽 48
4.1　大賽簡(jiǎn)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(guó)賽階段 53
4.3.3　作品評(píng)審 53
4.3.4　競(jìng)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(bào)名 54
4.4.2　參賽作品 54
4.4.3　評(píng)審和答辯 55
4.4.4　總結(jié) 56
4.5　案例簡(jiǎn)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(jī)械臂抓取調(diào)試 58
4.6.2　進(jìn)行建圖 63
4.6.3　移動(dòng)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(guó)機(jī)器人大賽 89
5.1　大賽簡(jiǎn)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(xiàng) 93
5.4.2　技術(shù)準(zhǔn)備 93
5.4.3　團(tuán)隊(duì)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(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù) 94
5.4.7　賽后總結(jié) 95
5.4.8　環(huán)境保護(hù) 95
5.5　案例簡(jiǎn)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(jī)器人設(shè)計(jì)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(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽 105
6.1　大賽簡(jiǎn)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(xiàng)目維度 111
6.4.4　案例選題 112
6.5　案例簡(jiǎn)介—“小碼蟻國(guó)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(xiàng)目簡(jiǎn)介 113
6.5.2　項(xiàng)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(chǎng)景 114
6.5.6　商業(yè)模式 114
6.5.7　未來(lái)規(guī)劃 114
6.6　案例分析—“小碼蟻國(guó)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(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽 128
7.1　大賽簡(jiǎn)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(jiǎn)介 132
7.6　案例分析 132
7.6.1　挑戰(zhàn)杯“黑科技”專項(xiàng)賽—新型智能滑輪式拐杖 132
7.6.2　挑戰(zhàn)杯“黑科技”專項(xiàng)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(xiàng)賽—“高產(chǎn)量蛋雞選擇與守護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)” 142
第8章　“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽 147
8.1　大賽簡(jiǎn)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(jiǎn)介 150
8.6　案例分析 150
8.6.1　大賽選題 150
8.6.2　作品申報(bào)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(jī)器人大賽 162
9.1　大賽簡(jiǎn)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(jiǎn)介與分析 165
9.5.1　工程類分揀搬運(yùn)（光電車型）賽 165
9.5.2　陸空兩棲機(jī)器人 178
參考文獻(xiàn) 194

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2. 網(wǎng)絡(luò)工程師5天修煉（適配第6版考綱） [主編　朱小平 施游]
3. 信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師考試32小時(shí)通關(guān)（適用第4版考綱） [薛大龍]
4. 信息系統(tǒng)管理工程師考試32小時(shí)通關(guān)（適配第2版考綱） [薛大龍　劉偉]
5. 土木工程材料檢測(cè)實(shí)訓(xùn) [洪曉江 達(dá)則曉麗 錢波]
6. 科技信息檢索與論文寫作實(shí)用教程 [李振華]
7. 傳統(tǒng)山水畫論解讀與實(shí)踐 [陳鈉 著]
8. Python數(shù)據(jù)庫(kù)編程 [主編 殷樹友 邢 翀]
9. 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) [主編 袁春萍 朱妮]
10. 嵌入式人工智能技術(shù)應(yīng)用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國(guó)勇 晏廷榮]
11. Vienna整流器技術(shù) [桂存兵 著]
12. 變頻器與伺服應(yīng)用 [陳剛 葉云飛]
13. 物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [湯琳 李敏]
14. 爐邊夜話——深入淺出話AI [汪建　著]
15. 電商運(yùn)營(yíng)與管理 [鐘肖英 陳瀟]
16. Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) [主編 姜春磊 陳虹潔]
17. 信息技術(shù)基礎(chǔ)（Windows 10+WPS Office）（微課版） [主編　石利平　田輝平　謝盛嘉]
18. 人工智能應(yīng)用 [主編　陳　萍　劉培培　陳孟軍]
19. 大學(xué)生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo) [主編　劉志堅(jiān)]
20. 高級(jí)辦公應(yīng)用項(xiàng)目教程 [主編 屈晶 趙成麗]
21. 微信小程序開發(fā)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（微課版） [主編 黃龍泉 郭峰 朱倩]
22. 企業(yè)檔案工作實(shí)戰(zhàn)寶典百問(wèn)百答 [華俊 盧秀英 邵甜甜 著]
23. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用 [主編 唐繼勇 葉坤 孫夢(mèng)娜]
24. 大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) [主編 王麗莉 王 楊]
25. 船舶輔機(jī) [主編 王連海 于洋 姜淑翠]
26. 大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo) [主編 王麗莉 董宴廷]
27. 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師章節(jié)習(xí)題與考點(diǎn)特訓(xùn) [主編 薛大龍 鄒月平]
28. 高校學(xué)生工作探索與實(shí)踐 [郭亮 著]
29. 大學(xué)生情商管理 [方雄 著]
30. 2023年長(zhǎng)沙市會(huì)展業(yè)發(fā)展報(bào)告 [主編 周棟良]