自2015年起，RoboMaster機(jī)甲大師賽以其獨(dú)特的競技形式與優(yōu)秀的青年工程師文化吸引了眾多科技愛好者的廣泛關(guān)注。賽事倡導(dǎo)學(xué)生秉持熱愛探索的初心，用實(shí)踐檢驗(yàn)真理，用行動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值，在過程中收獲成長。希望通過RoboMaster機(jī)甲大師賽的舉辦，培養(yǎng)更多的青年學(xué)子，搭建一個(gè)可以充分交流、互助共贏、不斷進(jìn)步的人才培養(yǎng)平臺(tái)。

編者在參與賽事期間，通過對(duì)機(jī)器人在機(jī)械、嵌入式、硬件、軟件方面的研究與學(xué)習(xí)，將從書本中學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中，讓學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識(shí)能夠有更實(shí)際的運(yùn)用場景，特此有感：

（1） 東北大學(xué)的校訓(xùn)就包括知行合一，隨著RoboMaster機(jī)器人技術(shù)的不斷提升，僅能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)功能的機(jī)器人很難適應(yīng)如今的比賽場地，這使得參賽的青年工程師在規(guī)則框架下不斷提升機(jī)器人性能。東北大學(xué)T�睤T團(tuán)隊(duì)自參賽以來，始終將理論與實(shí)踐相結(jié)合，不斷改進(jìn)發(fā)射機(jī)構(gòu)，不斷提升底盤功率控制性能，不斷提升視覺技術(shù)，在一年又一年的傳承下積累了大量機(jī)器人研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

（2） 知行合一、開源分享是科技持續(xù)發(fā)展的主旋律。知行合一的工程師思維就是把自己的知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，然后再通過實(shí)踐提升到理論的過程，這也是T�睤T隊(duì)名的由來。另外，在機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域，閉門造車并不能有很大的提升，多交流、多進(jìn)行開源分享，才可能得到更大的提升。

（3） 初入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候，由于缺少系統(tǒng)學(xué)習(xí)RoboMaster相關(guān)知識(shí)的書籍，導(dǎo)致花了大量的成本去完成最基礎(chǔ)的功能，在第一次制作步兵機(jī)器人的時(shí)候，我們更多是依靠自己平時(shí)的調(diào)參測試。而在后期研發(fā)和撰寫這本書的過程中，我們主要依賴隊(duì)伍積累和傳承下來的知識(shí)體系，在解決實(shí)驗(yàn)問題的過程中重新把知識(shí)體系梳理了一遍，這是非常難得的經(jīng)驗(yàn)。

本書從機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、視覺識(shí)別等多方面入手，比較詳細(xì)地介紹了RoboMaster步兵機(jī)器人的技術(shù)原理與實(shí)現(xiàn)方法。希望通過這些內(nèi)容，讀者能夠?qū)Σ奖鴻C(jī)器人的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而激發(fā)讀者的創(chuàng)造力和探索精神，讓讀者感受青年工程師努力追求的格物致知精神文化。

本書第1章主要介紹RoboMaster機(jī)甲大師賽的發(fā)展歷程、RoboMaster步兵機(jī)器人的發(fā)展史與關(guān)鍵技術(shù)分析。

第2章至第6章圍繞最常規(guī)類型（四輪麥克納姆輪底盤構(gòu)型）的步兵機(jī)器人展開技術(shù)分析。其中，第2章主要介紹步兵機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)思路、重要參數(shù)選擇、關(guān)鍵零部件選型以及人機(jī)交互方式設(shè)計(jì)； 第3章主要介紹步兵機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括底盤設(shè)計(jì)、供彈方式設(shè)計(jì)、云臺(tái)設(shè)計(jì)、發(fā)射機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及外觀保護(hù)設(shè)計(jì)； 第4章主要介紹步兵機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)需求分析、接口設(shè)計(jì)、電子元器件選擇與電路板設(shè)計(jì)、功率模塊設(shè)計(jì)與控制算法； 第5章主要介紹步兵機(jī)器人的視覺識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括需求設(shè)計(jì)、硬件選型、濾波算法以及裝甲板和能量機(jī)關(guān)的識(shí)別等； 第6章主要介紹在設(shè)計(jì)步兵機(jī)器人過程中的常見問題及解決方法。

第7章介紹了平衡步兵機(jī)器人、全向輪步兵機(jī)器人及舵輪步兵機(jī)器人的部分內(nèi)容。

本書力求語言通俗易懂、內(nèi)容實(shí)用全面，適合廣大科技愛好者、機(jī)器人研究者以及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生閱讀。我們相信，通過本書的學(xué)習(xí)，讀者將能夠在RoboMaster步兵機(jī)器人的世界里暢行無阻，開啟屬于自己的機(jī)器人探索之旅。

本書由東北大學(xué)T�睤T機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室編寫。其中，第1章由王法祺編寫，第2章由劉鐵、蔡皓、彭陽、王法祺編寫，第3章由丁肖飛、劉希明、寶光輝、蔡皓、王法祺編寫，第4章由黃謙、肖銀河、鐘毅、趙東陽、徐俊杰、曹澎駿、張譽(yù)忠、梁文生、馮宇霖編寫，第5章由李御霖、嚴(yán)俊涵編寫，第6章由黃謙、李昱棋、黃竟洋編寫； 第7章由梁文生、陳培澤、王敏、李興佳、王法祺編寫。全書由陸志國、劉沖統(tǒng)稿。

限于編者水平，錯(cuò)誤和欠妥之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編著者2024年12月