第6周：基础项目 - 迷宫导航

教案

教学目标

• 综合运用传感器、执行器和逻辑控制知识
• 设计并实现机器人迷宫导航程序
• 培养项目分析与团队协作能力

教学时间

总时长：2小时

• 理论讲解：30分钟
• 实践操作：80分钟
• 总结与答疑：10分钟

教学内容

1. 理论部分（30分钟）
   • 项目概述（10分钟）
   • 需求分析与设计（10分钟）
   • 程序结构（10分钟）
2. 实践部分（80分钟）
   • 任务1：搭建迷宫与测试环境（20分钟）
   • 任务2：编写迷宫导航程序（40分钟）
   • 任务3：测试与优化（20分钟）
3. 总结与答疑（10分钟）

教学方法

PPT展示+迷宫导航演示+分组合作

评估方式

• 检查迷宫搭建是否符合要求
• 验证机器人是否能走出迷宫
• 提问：右手法则的核心是什么？

所需材料

• 电脑（每组1台）
• 机器人硬件（配备距离传感器和电机）
• PPT课件
• 迷宫材料（纸板、积木等）
• Python与LeRobot环境

教材内容

第6章：基础项目 - 迷宫导航

6.1 项目概述

目标：让机器人自主走出简单迷宫。

6.2 需求分析

输入：距离传感器检测前方和右侧距离；输出：机器人移动。

策略：右手法则——始终保持右侧有墙。

• 右侧无墙：右转
• 前方有墙：左转
• 否则：前进

6.3 程序设计

结构：初始化、主循环、决策移动。

import lerobot
robot = lerobot.connect("robot")
while True:
    front_distance = robot.get_distance("front")
    right_distance = robot.get_distance("right")
    if right_distance > 20:
        robot.turn_right(90)
    elif front_distance < 10:
        robot.turn_left(90)
    else:
        robot.move_forward(0.5)
    time.sleep(0.5)

6.4 实践任务

任务1：搭建迷宫

用纸板或积木搭建一个简单迷宫（至少2个转角）。

任务2：编写导航程序

实现右手法则导航逻辑。

任务3：测试与优化

调整距离阈值或移动时间。

6.5 小结

迷宫导航综合了传感器、执行器和逻辑控制。

课后练习

1. 修改代码，尝试用左手法则导航。
2. 添加出口检测（例如颜色标记）并停止程序。

课件PPT内容

幻灯片1：封面

• 标题：基础项目 - 迷宫导航
• 副标题：第6周课程
• 图片：迷宫+机器人插图

幻灯片2：学习目标

• 综合运用所学知识
• 实现迷宫导航程序
• 培养项目分析能力

幻灯片3-6：理论讲解

• 项目概述：走出迷宫+示例图
• 需求分析：右手法则+示意图
• 程序设计：主循环+流程动画
• 实现步骤：搭建+编程+优化+视频（30秒）

幻灯片7-9：实践任务

• 任务1：搭建迷宫+示例图
• 任务2：导航程序+流程图
• 任务3：测试优化+路径图

幻灯片10：总结

• 综合项目考验编程与实践
• 右手法则简单有效
• 下一节预告：摄像头与视觉基础

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