Build and program robots using LEGO Mindstorms to learn engineering, mechanics, and automation
歡迎進入動手實踐的機械人世界！本課程將編程學習從虛擬屏幕帶到現實世界，讓學生通過搭建、編程和控制實體積木機械人，真切體驗智能控制的樂趣與挑戰。課程專為香港學生設計，結合工程設計與計算思維，學生將從控制機械人基本移動開始，逐步學習使用各類傳感器，並最終實現複雜的自動化任務，如自動巡線和智能避障。
這不僅是一門編程課，更是一門融合機械工程、電子技術和計算機科學的綜合學科，極大地培養學生的動手能力、空間想象力、邏輯思維和解決實際問題的能力，激發對科技的無限好奇。
完成本課程後，學生將能夠：
我們的積木機械人課程分為四個實踐性極強的級別，確保學生從機械人「駕駛員」一步步成長為智能系統的「設計師」。
| 級別 | 名稱 | 適合對象 |
|---|---|---|
| Level 1 | 機械駕駛員 | 零基礎初學者，對機械人充滿興趣 |
| Level 2 | 環境感知員 | 掌握基礎移動控制，希望學習使用傳感器 |
| Level 3 | 智能巡線員 | 已會使用傳感器，開始學習自動巡線算法 |
| Level 4 | 高級工程師 | 掌握單傳感器巡線，挑戰雙傳感器協同與路口判斷 |
在這個級別，學生將成為機械人的「駕駛員」。從認識零件和學習搭建穩固的機械人結構開始，學生將掌握編程環境的基本操作，學習如何編寫程序控制電機，讓機械人準確地前進、後退和轉向。他們將通過反覆調試程序參數，最終能操控機械人自由行走，並到達場地上的任意指定位置。
Level 2將為機械人安裝上「眼睛」和「耳朵」。學生將學習使用四種核心傳感器：觸動感應器（感知碰撞）、超聲波感應器（測量距離）、顏色/紅外感應器（識別顏色與光線）和陀螺儀感應器（檢測角度與平衡）。學生將編寫程序，讓機械人根據傳感器反饋的信息做出智能反應，例如遇到障礙自動轉向、在懸崖邊緣停下等。
學生將挑戰一個經典的機械人任務：自動巡線。本級別重點學習單光電傳感器巡線算法。學生需要深刻理解其原理，並通過編程讓機械人能精準地沿着黑色引導線行走。同時，他們將學習協同第二個傳感器（如超聲波感應器），為巡線任務增加更多功能，例如在巡線過程中避開路上的障礙物，或在指定站點準確停車。
這是成為機械人專家的進階階段。學生將學習更高效、更穩健的雙光電傳感器巡線算法。相比單傳感器，雙傳感器能讓機械人的行走更流暢、決策更快速。本級別的終極挑戰是讓機械人能夠在巡線過程中智能地處理十字交叉路口，並根據現場指令（例如通過藍牙發送指令或識別現場標記）選擇正確的前進方向，完成複雜的綜合路線任務。
機械結構設計、穩固性搭建、傳感器與電機的安裝與連接。
編程環境使用、程序編寫、下載與運行、參數調試。
電機功率與時間控制、精確移動、差速轉向。
實現碰撞檢測、觸發動作。
實現距離測量、避障、物體跟隨。
實現顏色識別、環境光檢測、巡線基礎。
實現精確角度旋轉、保持直線行走。
循環結構、條件判斷結構、多任務流程控制。
比例控制思想、沿線行走。
多傳感器分工協作。
更穩健的巡線策略、路口識別與處理。
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