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20 个项目 · 200 课时课程地图
初中 10 + 高中 10，每个项目 10 课时；先给结构与课时大纲，完整资源按学校进度分批导出。
本页是课程地图，不是完整课件。点每个项目的“打开教程副本”，可以看到项目目标、领域落点与 10 课时大纲；完整课件/教案/学案在研发侧课程库中。
初中 · 7–9 年级
具象感知 · 规则建立 · 图形化编程J01 机器人朋友见面会：握手与认识身体
10 课时 · ✅ D01 已覆盖机器人怎样“看见”你伸出的手，并安全地完成一次握手？
🎮 破冰游戏「握手成朋友」：学生轮流把手伸到安全区，机器人对准、停住、轻合夹爪；握完获得「见面徽章」。
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- L01 第一次见面：和机器人握手
- L02 身体密码：四大子系统
- L03 安全拆解与结构测绘
- L04 让轮子转起来
- L05 碰一下就转身
- L06 提前看见障碍
- L07 清扫机构：刷子与吸口
- L08 第一版清扫路线
- L09 整机联调：续航与噪声
- L10 发布会：我的第一台服务机器人
J02 机器人小卫士：躲开障碍大冒险
10 课时机器人怎样把“看见障碍”变成一套可靠的转向规则，并在一局比赛里安全通关？
🎮 迷宫闯关「不碰墙回家」：三条难度递增的赛道，碰撞扣星、卡死重来，集齐三星解锁「避障达人」。
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- L01 小卫士上岗：赛道与规则
- L02 雷达校准：传感器读数与阈值
- L03 第一条转向规则：如果……那么……
- L04 双保险：红外 + 超声波
- L05 卡住时往哪转：随机还是固定
- L06 自救：连续碰撞怎么办
- L07 贴边任务：墙边为什么最难走？
- L08 规则表：多传感器决策
- L09 迷宫闯关赛
- L10 复盘：笨规则也能很可靠
J03 贴边小能手：沿墙走迷宫
10 课时怎样让机器人贴着墙走完整条迷宫，既不脱墙也不撞墙？
🎮 贴边挑战「沿着墙走一圈」：在 L/U/S 形赛道比谁贴得最近又不碰墙，脱墙一次扣 1 分。
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- L01 贴边任务：墙边为什么总漏扫
- L02 侧眼：测距传感器原理
- L03 一直走：循环与停止条件
- L04 三个状态：直行、沿墙、脱困
- L05 别画龙：比例控制
- L06 内角与外角
- L07 脱困：被卡住怎么退出
- L08 把状态机画成程序
- L09 沿墙竞速赛
- L10 状态机迁移：生活里的状态
J04 垃圾分类大挑战：机器人眼力赛
10 课时机器人怎样把“看见”变成“认得”，并在限时挑战里稳定分拣？
🎮 垃圾分类快手「投对桶」：屏幕随机掉落垃圾，学生用颜色/形状规则指挥机器人分拣，限时计分。
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- L01 眼力赛开场：机器人能看见什么
- L02 像素密码：一张图里有多少个数
- L03 颜色抓捕：阈值找目标
- L04 形状线索：圆还是方
- L05 训练分类器：机器怎样学会认
- L06 认出就投：识别结果转动作
- L07 误判与置信度：认错怎么办
- L08 可回收/其他：规则对应真实分类
- L09 分拣挑战赛：速度 vs 准确率
- L10 AI 边界：它真的认识垃圾吗
J05 机器人百事通：对话与知识问答
10 课时 · ✅ D01 已覆盖机器人怎样听懂问题、找到答案，并用自然的方式回答？
🎮 知识擂台「问倒机器人」：全班轮流出题，机器人抢答；答对得分，答错就由学生补一条知识库，最后评出「最佳提问手」。
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- L01 嗨，机器人：第一次对话
- L02 它听见了什么：声音变文字
- L03 唤醒词：叫名字才答应
- L04 听懂关键词：意图识别
- L05 知识库：机器人知道什么
- L06 答得像个老师：回答与表达
- L07 多轮对话：追问与澄清
- L08 带路一句话：对话连接导航
- L09 知识擂台赛
- L10 隐私与边界：它该记住什么
J06 带路小导游：导航与回充
10 课时 · ✅ D01 已覆盖机器人怎样在校园里找到路，把客人带到目的地，再自己回去充电？
🎮 校园寻宝「跟着机器人走」：学生抽目的地卡，机器人规划路线并带路；走错扣分，先到终点的小组获得「向导徽章」。
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- L01 新生报到：带我去教室
- L02 给校园画一张地图
- L03 我在哪：定位与方向
- L04 从 A 到 B：路径规划
- L05 沿着路走：路点跟踪
- L06 前面有人：动态避障
- L07 到站提醒：任务完成
- L08 没电了：自己回家
- L09 带路挑战赛
- L10 可靠向导复盘
J07 扫地大作战：一个角落都不放过
10 课时怎样用一张格子地图表示房间，并在有限步数里覆盖最多角落？
🎮 扫地积分赛「一个角落都不放过」：同一房间比覆盖率与重复率，漏扫越少、重复越少得分越高。
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- L01 开局：机器人脑子里的房间
- L02 画格子：用 0 和 1 描述房间
- L03 我在第几格：坐标与朝向
- L04 点亮走过的格子
- L05 蛇形路线：最省力覆盖
- L06 回字形路线：从外向内
- L07 家具挡路：障碍与未覆盖区
- L08 算分：覆盖率与重复率
- L09 扫地积分赛
- L10 算法对比：没有最好，只有合适
J08 机器人小队：一起大扫除
10 课时多台机器人怎样分工、通信、避让，才能在一局比赛里完成最多任务？
🎮 抢任务大作战「两台机器人不打架」：任务卡随机刷新，两台机器人抢单、让路、补位，完成最多任务获胜。
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- L01 组队：多机一定更快吗
- L02 队伍频道：局域网与消息
- L03 队员编号：机器人身份证
- L04 分区包干：谁负责哪块
- L05 不抢地：避免重复清扫
- L06 抢单：任务领取机制
- L07 窄路相遇：避让
- L08 战况汇总：进度
- L09 多机大扫除赛
- L10 复盘：人多一定力量大吗
J09 机器人游戏设计师：设计一个新关卡
10 课时怎样把“家里难扫”的抱怨，变成一个有规则、可测试、别人愿意挑战的机器人关卡？
🎮 设计游戏关卡「给机器人出难题」：每组设计一个清洁关卡与规则，交给别组挑战，按可玩性与难度评分。
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- L01 接单：家里哪里最难扫
- L02 需求变规则：“扫得干净”怎样量化？
- L03 关卡构思与选型
- L04 障碍与传感器布置
- L05 关卡程序框架
- L06 做原型：从图纸到能跑
- L07 试玩与数据
- L08 迭代：只改一个变量
- L09 成本与可制造性
- L10 关卡发布会：用证据说服别人
J10 校园机器人奥运会：四关闯关
10 课时面对开放场地与突发状况，团队怎样组织机器人完成四关接力？
🎮 校园闯关赛「机器人奥运会」：握手、问答、带路、清扫四关接力，按完成时间与质量排名。
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- L01 奥运开幕：四关赛题与规则
- L02 场地勘察与地图
- L03 任务分解与分工
- L04 第一关 握手：感知与执行
- L05 第二关 对话：AI 理解
- L06 第三关 带路：路径与到站
- L07 第四关 清扫：覆盖与效率
- L08 联调：分模块都对，合起来为什么不行？
- L09 压力测试与正式比赛
- L10 复盘与作品集
高中 · 10–12 年级
代码实现 · 系统集成 · 模型训练S01 系统架构与 ROS 2 入门
10 课时一个完整的机器人系统，如何被分解成可复用、可替换的软件模块？
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- L01 从产品到系统：功能框图
- L02 ROS 2 架构：节点、话题、服务、动作
- L03 工作空间与功能包
- L04 发布订阅：传感器数据回放
- L05 TF 坐标变换
- L06 URDF 与机器人模型
- L07 Launch 与参数
- L08 仿真接入
- L09 联调：遥控 + 里程计可视化
- L10 架构评审
S02 传感器与状态估计
10 课时怎样把带噪声的传感器数据，变成可信的位置与姿态？
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- L01 传感器标定
- L02 轮式里程计
- L03 IMU 与互补滤波
- L04 激光雷达模型
- L05 卡尔曼滤波
- L06 时间同步与延迟
- L07 异常值处理
- L08 多传感器融合实验
- L09 精度评估
- L10 技术报告
S03 SLAM：建图与定位
10 课时没有地图、也不知道自己在哪，机器人如何同时解决两个问题？
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- L01 定位问题定义
- L02 占据栅格建图
- L03 扫描匹配
- L04 粒子滤波定位
- L05 图优化 SLAM
- L06 回环检测
- L07 地图保存与加载
- L08 多场景建图
- L09 鲁棒性评估
- L10 汇报
S04 路径规划：从 A* 到 DWA
10 课时全局最优与局部安全冲突时，机器人怎样决策？
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- L01 问题建模
- L02 Dijkstra 与 A*
- L03 启发式与代价设计
- L04 路径平滑
- L05 DWA 局部规划
- L06 动态障碍
- L07 覆盖规划
- L08 多目标权衡
- L09 基准测试
- L10 优化报告
S05 视觉感知：检测、分割与部署
10 课时怎样训练一个在真实机器人上跑得动的视觉模型？
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- L01 视觉管线
- L02 数据采集与标注
- L03 YOLO 目标检测
- L04 训练与指标
- L05 语义分割
- L06 部署与量化
- L07 深度估计与点云
- L08 感知转决策
- L09 泛化测试
- L10 模型卡与伦理
S06 机械臂抓取与操作
10 课时 · ✅ D02 已覆盖怎样让机械臂在不确定的环境中稳定抓取目标？
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- L01 操作任务与坐标系
- L02 正逆运动学
- L03 轨迹规划与插补
- L04 夹爪与力控
- L05 视觉伺服
- L06 抓取位姿估计
- L07 失败检测与重试
- L08 桌面整理任务
- L09 成功率与节拍优化
- L10 演示
S07 语音交互与自然语言编程
10 课时怎样让大模型把自然语言稳定地翻译成机器人可执行的动作序列？
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- L01 语音交互链路
- L02 命令词与语料
- L03 意图识别与槽位
- L04 LLM API 与提示工程
- L05 自然语言→任务计划
- L06 工具调用
- L07 安全护栏
- L08 多轮对话与澄清
- L09 端到端语音控制
- L10 交互评测
S08 学习型策略：模仿学习与强化学习
10 课时当规则写不出来时，怎样用数据训练一个可用的策略？
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- L01 学习范式
- L02 遥操作数据采集
- L03 行为克隆
- L04 训练管线与过拟合
- L05 域随机化
- L06 强化学习基础
- L07 PPO 实践
- L08 Sim2Real 差距
- L09 策略评估
- L10 部署建议
S09 多机器人调度系统
10 课时多台机器人共享空间与任务时，如何保证效率与不发生死锁？
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- L01 多机系统需求
- L02 任务分配建模
- L03 拍卖与合同网
- L04 路径冲突
- L05 通信与一致性
- L06 调度仿真
- L07 死锁与容错
- L08 局域网部署
- L09 效率基准
- L10 答辩
S10 系统集成与毕业设计
10 课时怎样在时间、成本与可靠性约束下，交付一个完整的机器人作品？
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- L01 选题与指标
- L02 系统架构设计
- L03 接口定义
- L04 分模块开发
- L05 集成测试
- L06 性能优化
- L07 可靠性与安全
- L08 文档与复现
- L09 答辩演示
- L10 作品集与开源
实施建议：先按 D01（初中）或 D02（高中）的“情境 → 仿真 → 记录 → 对照 → 复盘”跑通一节课，再决定扩展顺序；实体机不足时采用四组轮换 + 仿真优先。