同學(xué)們知道嗎？人類已經(jīng)在地球這個(gè)美麗的藍(lán)色星球上進(jìn)化、繁衍了上百萬(wàn)年。但在這漫長(zhǎng)的百萬(wàn)年間，人類社會(huì)這臺(tái)巨大的車(chē)體都只是吱吱呀呀地緩緩向前移動(dòng)。直到兩百多年前，瓦特發(fā)明了第一臺(tái)現(xiàn)代蒸汽機(jī)，這臺(tái)“大車(chē)”好像一只突然被驚醒了的怪獸，一旦開(kāi)始加速，就再也沒(méi)有什么東西能夠阻擋它向前的腳步了。只是在一百年之后，古老的教堂那原本醒目的尖頂就已經(jīng)湮沒(méi)在近代工廠如林高聳的煙囪中，洲際鐵路將遙遠(yuǎn)的東西方連接起來(lái)，滿載著工業(yè)產(chǎn)品的輪船航行在浩渺的大洋上，跨洋電報(bào)令美洲和歐洲的人們能夠瞬時(shí)溝通。自從馮·諾依曼設(shè)計(jì)出計(jì)算機(jī)，仿佛只在一夜間，人類社會(huì)就跨入了信息時(shí)代�；ヂ�(lián)網(wǎng)、搜索引擎、iPad、微博，同學(xué)們也許對(duì)生活中每天都在不斷涌現(xiàn)的這些新鮮玩意兒司空見(jiàn)慣。但是你們能想到嗎？只是在一二十年前，這些神奇的事物可能都還只停留在最激進(jìn)的幻想家的腦海里。
這就是科學(xué)和技術(shù)爆炸般的力量，它改變了人類的生產(chǎn)方式、交換方式、社會(huì)組織，它改變了我們身邊的一切。生活在這樣一個(gè)每天都是嶄新的時(shí)代里，人類是幸運(yùn)的，因?yàn)槊刻炱鸫捕伎赡芤?jiàn)證到奇跡的誕生，新事物不斷被人們接受、成為我們生活的一部分。同時(shí)，我們又要承擔(dān)相應(yīng)的壓力，因?yàn)樵谶@樣一個(gè)時(shí)代，同學(xué)們?nèi)舨慌�力學(xué)習(xí)，尤其是努力學(xué)習(xí)科學(xué)和技術(shù)的應(yīng)用、創(chuàng)新，只會(huì)被時(shí)代拋在后面。
　　那么，如何能夠更好地學(xué)習(xí)科學(xué)和技術(shù)呢？如何才能將所學(xué)到的知識(shí)實(shí)際運(yùn)用到生活中，去發(fā)明，去創(chuàng)造呢？我們說(shuō)，機(jī)器人就是一個(gè)最好的平臺(tái)。機(jī)器人學(xué)是一個(gè)集成了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的交叉學(xué)科，許多國(guó)家都把發(fā)展機(jī)器人當(dāng)成一項(xiàng)戰(zhàn)略性的研究任務(wù)。同時(shí)，機(jī)器人又是科技和創(chuàng)新教育的良好載體。學(xué)習(xí)機(jī)器人，可以令青少年理解和掌握科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)的很多知識(shí)與原理，并且通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐將它們運(yùn)用到解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中。但同樣是由于機(jī)器人多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，它的內(nèi)容難免蕪雜，容易使作為機(jī)器人初學(xué)者的同學(xué)不得其門(mén)而入。
　　機(jī)器人教育在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了多年，但是在普及方面還存在明顯的不足。很多教師和同學(xué)都希望能夠擁有一套面向教育、價(jià)格適中的機(jī)器人教育解決方案，幫助他們?cè)趯W(xué)校里以機(jī)器人社團(tuán)或是校本課程的方式開(kāi)展機(jī)器人活動(dòng)。本書(shū)就是為了這樣的目的而編寫(xiě)。我們選擇了全球最為炙手可熱的開(kāi)源硬件平臺(tái)Arduino作為機(jī)器人主控制器的基礎(chǔ)，又根據(jù)教育的特點(diǎn)在其上進(jìn)行了一些定制開(kāi)發(fā)工作，將它的學(xué)習(xí)曲線進(jìn)一步降低下來(lái)。
　　本書(shū)針對(duì)的讀者是對(duì)機(jī)器人擁有熱情但并不了解的初學(xué)者，他們具備了相當(dāng)?shù)睦斫夂驼J(rèn)知能力，但是卻常�？嘤谌绾潍@得機(jī)器人的知識(shí)并將它們應(yīng)用于實(shí)際。因此，我們?cè)诰帉?xiě)此書(shū)時(shí)遵循的主要原則是知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)要緊緊伴隨著實(shí)際應(yīng)用。全書(shū)以任務(wù)為導(dǎo)向，基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，用幾十個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和拓展活動(dòng)將內(nèi)容貫穿起來(lái)。在知識(shí)內(nèi)容的組織上，我們并不太重視知識(shí)灌輸?shù)南到y(tǒng)性，比如C語(yǔ)言的使用就是擇其要點(diǎn)，在任務(wù)涉及時(shí)才將必要的知識(shí)進(jìn)行講授。本書(shū)涉及的實(shí)驗(yàn)和拓展不是一個(gè)個(gè)孤立的示例，而是有認(rèn)知和邏輯上的前后順序，由淺入深。同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)了本書(shū)的內(nèi)容后，會(huì)在不知不覺(jué)間邁入機(jī)器人世界的門(mén)檻，甚至初步具備了參加巡線和滅火機(jī)器人挑戰(zhàn)賽的能力。
　　此外，我們希望本書(shū)不僅能作為機(jī)器人愛(ài)好者的學(xué)習(xí)讀物，而且可以根據(jù)教學(xué)課時(shí)要求稍作變化后，作為教師進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)時(shí)的教材。
　　本書(shū)由毛勇主編，參加編寫(xiě)的人員有韓恭恩、李歡、李慧、梁瀠、劉翠蓉、劉明非、王璐、謝鵬、謝作如和鄭祥。
　　希望本書(shū)能夠讓更多的青少年從這里開(kāi)始愛(ài)上機(jī)器人，能夠?yàn)闄C(jī)器人走入課堂、走向普及貢獻(xiàn)一點(diǎn)綿薄之力。

　　編者