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本書為中英雙語版，以天津啟誠偉業(yè)科技有限公司提供的TQD-Micromouse-JD 智能鼠為載體，是智能微型運動裝置（Micromouse）技術(shù)與應用系列叢書的進階篇。本書以真實工程項目為背景，通過基礎知識篇、綜合實踐篇和拓展競技篇三篇講述了智能鼠的發(fā)展、硬件、開發(fā)環(huán)境、基本操作；智能鼠高級功能、智能鼠實戰(zhàn)任務；智能鼠的路徑規(guī)劃和行為決策算法、智能鼠路徑規(guī)劃原理、智能鼠走迷宮程序設計等。同時，本書附錄提供了國際Micromouse 走迷宮競賽相關知識、智能鼠迷宮圖庫、專業(yè)詞匯中英文對照表、國際實訓課程標準等豐富資源。本書在重要的知識點、能力點和素養(yǎng)點上，配有豐富的視頻、圖片、文本等資源，學習者可以通過掃描書中二維碼獲取相關信息。本書適合作為職業(yè)院校相應專業(yè)綜合與創(chuàng)新實踐教學的教材，還可作為相關工程技術(shù)人員培訓用書及智能鼠愛好者參考用書。

智能鼠，英文名為Micromouse，是使用嵌入式微控制器、傳感器和
機電運動部件構(gòu)成的一種智能微型運動裝置（嵌入式微型機器人），智能鼠
可以在不同迷宮中自動記憶和選擇路徑，采用相應的算法，快速到達所
設定的目的地。智能鼠走迷宮競賽結(jié)合了機械電子、控制、光學、程序設計
和人工智能等多方面的科技知識。
四十多年來，電氣電子工程師學會（IEEE）每年舉辦一次國際性的智
能鼠走迷宮競賽，自舉辦以來各國踴躍參加，尤其是美國和歐洲國家的高校
學生，為此有些大學還特別開設了智能鼠原理與制作的選修課程。中國
從 2007年開始在上海長三角地區(qū)舉行小規(guī)模嘗試性比賽。2009年，天津啟誠
偉業(yè)科技有限公司將這項國際賽事引進天津，以工程實踐創(chuàng)新項目（EPIP）
教學模式，對智能鼠走迷宮競賽進行本土化創(chuàng)新改革，對于后期智能鼠競賽
的開展和走進課堂、融入教學起到關鍵性的作用。經(jīng)過多年的蛻變與優(yōu)化，
智能鼠已經(jīng)成為集職業(yè)性、綜合性、先進性、趣味性于一體的創(chuàng)新
實踐教育平臺，在推動課程改革、提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)學習者的工程實踐創(chuàng)
新能力等方面發(fā)揮了重要的作用。
為了將智能鼠的成果進一步推廣應用，我們編寫了適用于職業(yè)院校學生學
習及培訓的《智能鼠原理與制作》（進階篇）教材。本書以天津啟誠偉業(yè)科技有
限公司提供的 TQD-Micromouse-JD智能鼠為載體，由淺及深、由易到難地進行實
踐教學。
本書遵循遞進原則，從玩轉(zhuǎn)到掌握，再到精通，豐富學習
者的工程實踐知識和技術(shù)應用經(jīng)驗，拓展學習者的專業(yè)視野，內(nèi)化形成良好
的職業(yè)素養(yǎng)，提升學習者的實踐創(chuàng)新能力。本書所選案例均來自真實的工程
項目，編者均來自國內(nèi)長期從事智能鼠研究與開發(fā)、國際智能鼠走迷宮競賽
獲獎的院校和企業(yè)。
本書在重要的知識點、能力點和素養(yǎng)點上，配有豐富視頻、圖片、文本
等資源，學習者可以通過掃描書中二維碼獲取相關信息。本書編著者長期的
國際化教學活動積淀，使得本書成為推進國際化人才培養(yǎng)的實踐教學載體，

本書適合作為職業(yè)院校相應專業(yè)綜合與創(chuàng)新實踐教學的教材，還可作為相關工程技術(shù)人員培訓用書及智能鼠愛好者參考用書。
在本書附錄中提供了智能鼠原理與制作（適用于高等職業(yè)學校）國際實訓課程標準。明確了以智能鼠的硬件結(jié)構(gòu)、智能鼠的開發(fā)環(huán)境、智能鼠的紅外檢測、智能鼠的運動姿態(tài)控制、智能鼠的路徑規(guī)劃和行為決策法則等項目為專業(yè)核心能力。采用教、學、做一體化的方式，完成專業(yè)能力、社會能力、方法能力的培養(yǎng)。本課程內(nèi)容與多個國家的魯班工坊建設項目高度融合。服務一帶一路倡議，推廣中國職業(yè)教育標準，為一帶一路沿線國家提供豐富實踐教學資源，服務各地技術(shù)技能人才培養(yǎng)。智能微型運動裝置（Micromouse）技術(shù)與應用系列叢書是天津市一帶一路聯(lián)合實驗室（研究中心）天津中德柬埔寨智能運動裝置與互聯(lián)通信技術(shù)推廣中心研究成果，同時也是工程實踐創(chuàng)新項目（EPIP）教學模式規(guī)劃教材。在高等教育領域新工科方向，可使用本書作為信息與自動化技術(shù)融合與創(chuàng)新學科教學的指導用書。
本書由天津大學教授王超，南開大學副教授高藝，啟誠智能鼠創(chuàng)始人、天津啟誠偉業(yè)科技有限公司總經(jīng)理宋立紅編著。英文部分由天津輕工職業(yè)技術(shù)學院副教授王娟、講師范平平，天津啟誠偉業(yè)科技有限公司總經(jīng)理助理嚴靖怡編譯。天津交通職業(yè)學院副教授劉寶生、講師李萌以及天津輕工職業(yè)技術(shù)學院講師王丹陽參與編寫。國際專家美國麻省理工學院教授David Otten和英國伯明翰城市大學教授Peter Harrison、葡萄牙Trás-os-蒙特斯與奧拓杜羅大學教授António Valente參與本書英文內(nèi)容的譯審，并專為本書寫了賀信。本書在編寫過程中得到了天津大學、南開大學、天津輕工職業(yè)技術(shù)學院、天津交通職業(yè)技術(shù)學院、美國麻省理工學院、英國伯明翰城市大學和葡萄牙Trás-os-蒙特斯
與奧拓杜羅大學等相關院校教授、專家的大力支持。天津啟誠偉業(yè)科技有限公司陳立考、邱建國、宋姍為本書出版提供了企業(yè)實際工程案例、二維碼視頻、動畫、PPT等課程資源。衷心感謝天津市教育委員會、中國鐵道出版社有限公司、天津啟誠偉業(yè)科技有限公司對本教學資源開發(fā)提供的指導與幫助。本書由天津輕工職業(yè)技術(shù)學院贊助編譯，中國鐵道出版社有限公司支持出版，并通過魯班工坊在一帶一路沿線國家使用。
限于編著者的經(jīng)驗、水平以及時間，書中難免存在不妥和缺漏，敬請專家、廣大讀者批評指正。
編著者
2020年8月

王超，天津大學電氣自動化與信息工程學院教授，天津市青年科技獎獲得者，入選教育部新世紀優(yōu)秀人才，2017年獲天津市科技進步二等獎。教育部自動化類專業(yè)教學指導委員會委員，2018年獲天津市教學成果一等獎，2016年獲中國自動化學會高等教育教學成果獎二等獎；2017年指導的博士生獲中國儀器儀表學會全國優(yōu)博論文。自2010起，將智能鼠作為重要的實踐教學載體，指導學生參加競賽，多次獲得天津市大學生電腦鼠走迷宮競賽第1名，2018年，在第33屆APEC國際電腦鼠大賽中，天津大學的2支隊伍包攬冠亞軍。高藝，南開大學電子信息工程學院碩士生導師，電子信息實驗教學中心副主任，天津市單片機學會青年骨干工作委員會副主任，多項天津市大學生競賽及職業(yè)技能競賽裁判組成員。主要研究方向是：無人機系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能控制與檢測。先后參與多項國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目、天津市科技支撐計劃重點項目以及橫向科研項目。發(fā)表相關科研及教改論文16篇，其中多篇被EI檢索。在工作期間，作為指導教師帶學生組隊參加全國大學生電子設計競賽、天津市電子設計競賽、天津市物聯(lián)網(wǎng)競賽、天津市大學生IEEE電腦鼠競賽、APCE國際電腦鼠競賽、全國機器人大賽等多種學生競賽，并屢次佳績。宋立紅，天津啟誠偉業(yè)科技有限公司總經(jīng)理，啟誠智能鼠創(chuàng)始人。畢業(yè)于南開大學，自2006年開始從事科研、教學、新型教儀裝備的研發(fā)、設計、推廣、服務工作。40余次贊助支持啟誠杯大學生智能鼠走迷宮學科競賽和職業(yè)院校學生技能大賽智能鼠賽項。親自帶領啟誠技術(shù)團隊，研發(fā)設計擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的TQD教學競賽科研機器人平臺，先后取得和天津市科委科技立項基金5項，計算機軟件著作權(quán)8項，實用新型專利8項。公開發(fā)表智能鼠專題國際論文5篇。2016年開始，積極致力于魯班工坊國際項目技術(shù)支撐服務工作，先后在泰國、印度、印尼、巴基斯坦、柬埔寨等海外將TQD系列智能鼠教育平臺與世界共享，服務國家一帶一路倡議。

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