LeRobot机器人编程课程规划与相关资料

课程总体规划

课程目标

通过12周的学习，从零基础到能够设计并实现创意机器人项目，掌握机器人编程的核心技能。

课程结构

• 第1-4周：基础技能 - 学习机器人组成、Python编程、传感器与执行器控制
• 第5-9周：项目实践 - 综合应用逻辑、视觉和模仿学习，完成迷宫导航和物体抓取
• 第10-12周：优化与展示 - 提升代码质量，设计创意项目并展示成果

时间安排

总时长：12周，每周2小时，共24小时

• 理论讲解：约40分钟/周
• 实践操作：约70分钟/周
• 总结与答疑：约10分钟/周

教学方法

PPT展示、实物演示、分组实践、项目驱动

教学形式

• 理论讲解（30%）+ 动手实践（60%）+ 小组讨论与展示（10%）
• 使用LeRobot支持的硬件（如机械臂或小型机器人）进行实操

评估方式

• 每周任务完成情况（代码运行、硬件控制）
• 提问与讨论参与度
• 最终项目展示（创意性、功能性、表达能力）

每周详细规划

周次	主题	主要内容	实践任务
第1周	认识机器人与LeRobot	机器人组成、LeRobot简介、环境安装	安装LeRobot，运行示例程序
第2周	Python编程基础	变量、条件、循环、函数	LED闪烁、机器人移动
第3周	传感器与数据采集	传感器类型、数据读取	读取距离和颜色数据
第4周	执行器与运动控制	电机与伺服机、运动API	前进、转向、组合运动
第5周	条件与循环逻辑	逻辑控制、避障设计	条件控制LED、避障程序
第6周	基础项目 - 迷宫导航	综合应用、右手法则	搭建迷宫、导航程序
第7周	摄像头与视觉基础	摄像头操作、颜色检测	图像显示、颜色跟随
第8周	模仿学习简介	模仿学习流程、机械臂控制	录制与重现动作
第9周	进阶项目 - 物体抓取	视觉与运动结合	定位、抓取物体
第10周	优化与调试	调试方法、优化技巧	修复错误、优化项目
第11周	团队创意项目	创意设计、团队协作	头脑风暴、项目实现
第12周	成果展示与总结	项目展示、课程回顾	展示创意项目

相关资料初步设计

教材

《LeRobot机器人编程基础》

• 章节：12章，与每周主题对应
• 内容：理论讲解、代码示例、实践任务、课后练习
• 格式：PDF电子版+纸质版

课件

PPT幻灯片（每周10-15页）

• 结构：封面、目标、理论、实践、总结
• 元素：文字、图片、动画、视频（30秒/周）
• 示例：第1周“认识机器人”PPT包括机器人插图、安装步骤动画

硬件清单

• 机器人套件：支持LeRobot的移动机器人或机械臂
• 传感器：距离传感器、颜色传感器、摄像头
• 执行器：直流电机、伺服机
• 其他：LED灯、迷宫材料（纸板、积木）、彩色物体

软件环境

• Python 3.8+
• PyTorch（支持GPU可选）
• LeRobot库：pip install lerobot
• 可选：OpenCV（视觉处理）

参考资源

• LeRobot官方文档：lerobot.ai
• Python教程：python.org
• 机器人编程书籍：《Python Robotics Projects》
• 在线课程：Coursera机器人学入门

实施建议

准备阶段

• 提前安装软件环境并测试硬件
• 分发教材和每周任务清单

教学阶段

• 每组3-5人，确保硬件充足
• 鼓励课后练习与讨论

后续发展

• 组织机器人比赛
• 扩展课程至强化学习或多机器人协作

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