自2015年起，RoboMaster機甲大師賽以其獨特的競技形式與優(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，用實踐檢驗真理，用行動創(chuàng)造價值，在過程中收獲成長。希望通過RoboMaster機甲大師賽的舉辦，培養(yǎng)更多的青年學(xué)子，搭建一個可以充分交流、互助共贏、不斷進步的人才培養(yǎng)平臺。

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

（1） 東北大學(xué)的校訓(xùn)就包括知行合一，隨著RoboMaster機器人技術(shù)的不斷提升，僅能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)功能的機器人很難適應(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器人性能。東北大學(xué)T�睤T團隊自參賽以來，始終將理論與實踐相結(jié)合，不斷改進發(fā)射機構(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器人研發(fā)經(jīng)驗。

（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轉(zhuǎn)化為實踐，然后再通過實踐提升到理論的過程，這也是T�睤T隊名的由來。另外，在機器人研發(fā)領(lǐng)域，閉門造車并不能有很大的提升，多交流、多進行開源分享，才可能得到更大的提升。

（3） 初入實驗室的時候，由于缺少系統(tǒng)學(xué)習(xí)RoboMaster相關(guān)知識的書籍，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器人的時候，我們更多是依靠自己平時的調(diào)參測試。而在后期研發(fā)和撰寫這本書的過程中，我們主要依賴隊伍積累和傳承下來的知識體系，在解決實驗問題的過程中重新把知識體系梳理了一遍，這是非常難得的經(jīng)驗。

本書從機械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、視覺識別等多方面入手，比較詳細地介紹了RoboMaster步兵機器人的技術(shù)原理與實現(xiàn)方法。希望通過這些內(nèi)容，讀者能夠?qū)Σ奖鴻C器人的設(shè)計、制作與調(diào)試有一個全面的認識，進而激發(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機甲大師賽的發(fā)展歷程、RoboMaster步兵機器人的發(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）的步兵機器人展開技術(shù)分析。其中，第2章主要介紹步兵機器人的總體設(shè)計思路、重要參數(shù)選擇、關(guān)鍵零部件選型以及人機交互方式設(shè)計； 第3章主要介紹步兵機器人的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括底盤設(shè)計、供彈方式設(shè)計、云臺設(shè)計、發(fā)射機構(gòu)設(shè)計以及外觀保護設(shè)計； 第4章主要介紹步兵機器人的控制系統(tǒng)設(shè)計，包括系統(tǒng)需求分析、接口設(shè)計、電子元器件選擇與電路板設(shè)計、功率模塊設(shè)計與控制算法； 第5章主要介紹步兵機器人的視覺識別系統(tǒng)設(shè)計，包括需求設(shè)計、硬件選型、濾波算法以及裝甲板和能量機關(guān)的識別等； 第6章主要介紹在設(shè)計步兵機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器人、全向輪步兵機器人及舵輪步兵機器人的部分內(nèi)容。

本書力求語言通俗易懂、內(nèi)容實用全面，適合廣大科技愛好者、機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步兵機器人的世界里暢行無阻，開啟屬于自己的機器人探索之旅。

本書由東北大學(xué)T�睤T機器人實驗室編寫。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、張譽忠、梁文生、馮宇霖編寫，第5章由李御霖、嚴俊涵編寫，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，錯誤和欠妥之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。

編著者2024年12月