Curriculum

ROBOBOOM L1—L4 成长认证与赛事进阶体系知识点大纲

V3.0

从结构搭建与机械启蒙,到程序控制与自主机器人。
让学习、实践与成长认证循序衔接。

A progressive learning pathway from hands-on building to autonomous robotics.

4 个级别8 个项目31 个知识类别186 项知识点内容

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启航A / 启航B / INITIATION A / INITIATION B

L1 大颗粒结构与机械启蒙阶段

8 个知识类别 · 48 项内容

L1-A

零件、空间与连接

启航A · 6 项内容
L1-A 零件、空间与连接知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L1-A-01零件分类与整理按形状、大小、功能辨认零件并分类取放
L1-A-02空间方位与布局识别上下前后左右,理解模型与区域的位置关系
L1-A-03数量、高度与尺寸数凸点与积木层数,比较长宽高
L1-A-04有效连接与交错搭建掌握有效插接、错缝连接和拆卸
L1-A-05看图还原与结构复建把局部图示转为立体结构,按功能分块复建
L1-A-06投影边界与对称布局理解主体投影、活动部分范围和对称位置
L1-B

稳定性与承重

启航A · 6 项内容
L1-B 稳定性与承重知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L1-B-01底座宽度与稳定比较宽底窄底、高矮结构的稳定性
L1-B-02支柱、跨度与支撑识别平台、桥面和通道的承重部位
L1-B-03连接强度与防脱落检查接缝、悬空连接和反复运动导致的松脱
L1-B-04重量位置与抗倾覆通过低位配重和位置调整改善整体稳定
L1-B-05悬挑延伸与防下垂区分整体倾倒、局部断裂与悬挑下垂
L1-B-06稳定与承重对比测试用相同时间、载荷和操作条件比较结构
L1-C

轮轴、滚动与斜坡

启航A · 6 项内容
L1-C 轮轴、滚动与斜坡知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L1-C-01轮轴配合与自由转动安装轮与轴,排查碰轮、歪轴和转动阻力
L1-C-02轮式车架与载物安排车轮和车厢,保证装载后不易掉落
L1-C-03球的滚动与重力落差观察球在高低落差作用下滚动
L1-C-04阶梯与管道运输通道设计连续球道、转折和必要支撑
L1-C-05出口、围挡与停止位置调整出口方向、围栏位置和缓冲方式
L1-C-06轮径、坡度与摩擦比较在同条件下比较轮径、坡度或表面变化
L1-D

杠杆与平衡

启航A · 6 项内容
L1-D 杠杆与平衡知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L1-D-01支点、摆臂与用力位置辨认杠杆支点、作用位置和活动方向
L1-D-02支点与长短臂比较移动支点或用力位置并比较动作
L1-D-03对称与不对称平衡通过两侧物体位置和重量调整平衡
L1-D-04配重位置与伸出距离观察配重位置对悬挑或吊臂稳定的影响
L1-D-05人力杠杆投射搭建球托、支点和摆臂,形成可重复投射
L1-D-06投射方向与落点比较同条件下,比较支点、出手位置变化对落点的影响
L1-E

齿轮与传动

启航B · 6 项内容
L1-E 齿轮与传动知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L1-E-01齿轮啮合与轴支撑安装能稳定啮合的齿轮并防止轴移位
L1-E-02主动从动与动力路径沿输入轴、齿轮和输出部件追踪动力
L1-E-03转向与中间齿轮比较两齿轮和三齿轮转动方向
L1-E-04大小齿轮与快慢变化保持输入相同,比较不同主从动齿轮的转速变化
L1-E-05减速传动与牵引应用小齿轮带大齿轮等减速配置服务于牵引
L1-E-06手摇传动的可靠性排查跳齿、打滑、卡滞和松动
L1-F

滑轮与提拉

启航B · 6 项内容
L1-F 滑轮与提拉知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L1-F-01绳、钩与吊物连接固定绳端、连接钩子并预留有效绳长
L1-F-02定滑轮与绳路定滑轮改变施力方向,识别绕绳路径
L1-F-03绞盘卷绳与手摇输入转动卷筒收放绳,实现牵引或提升
L1-F-04吊物升降与落点控制上升、下降、悬吊和释放位置
L1-F-05吊臂转移与挂取协调挂取、抬升、旋转转移和卸载
L1-F-06绳长、摆动与带载测试比较绳长、卷绕和摆动对操作的影响
L1-G

连杆与动力体验

启航B · 6 项内容
L1-G 连杆与动力体验知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L1-G-01活动连接与关节间隙区分固定连接与可活动关节
L1-G-02连杆与往复运动观察转动输入如何变成往复或摆动
L1-G-03手动夹取与释放基础形成能夹持、托持或围拢物体的工作部件
L1-G-04夹爪连杆或杠杆方案用连杆或杠杆驱动夹爪开合
L1-G-05简单动力输入比较在相近任务下比较手摇、推拉结果
L1-G-06卡滞、脱落与动作修复检查活动干涉、间隙和连接点
L1-H

综合创作、测试与展示

启航B · 6 项内容
L1-H 综合创作、测试与展示知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L1-H-01主题理解与功能设计把故事或任务要求转为作品功能
L1-H-02任务顺序与团队分工安排搭建、装载、转运和操作分工
L1-H-03测试记录与单因素改进记录成功和失败,并一次只改一个条件
L1-H-04作品介绍与运动解释说明作品名称、功能、原理和改进
L1-H-05海报与场景表达通过简图、海报和场景解释主题
L1-H-06独立复建与现场变式在限定材料和时间内完成复建或小改动
发现A / 发现B / DISCOVER A / DISCOVER B

L2 小颗粒与动力机械阶段

7 个知识类别 · 42 项内容

L2-A

小颗粒结构

发现A · 6 项内容
L2-A 小颗粒结构知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L2-A-01零件、孔距与图示识读辨认梁、销、轴、轴套并理解孔位
L2-A-02刚性框架与三角加固构建抗变形车架、塔架与机构底座
L2-A-03轴定位与转动间隙轴套定位、双侧支撑和摩擦排查
L2-A-04尺寸投影与运动干涉检查检录尺寸、活动范围和部件碰撞
L2-A-05承载、重心与连接强度检查载物、伸臂状态下的稳定和受力
L2-A-06散件复建与结构维修按功能模块现场复建并修复损坏
L2-B

齿轮与传动

发现A · 6 项内容
L2-B 齿轮与传动知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L2-B-01主从动与转向辨认输入输出,比较齿轮转向
L2-B-02增速、减速与齿数关系比较速度与负载需求,选择主从动齿轮
L2-B-03多级与同轴传动识别同轴轮共同转动,搭建多级动力传递
L2-B-04直角、皮带与绳轮传动比较改变方向与远距离传动的方案
L2-B-05齿条、蜗杆与运动转换认识转动变直线、减速等功能及适用边界
L2-B-06带载效率与传动排错比较打滑、摩擦、卡滞、齿轮脱啮
L2-C

动力来源与控制

发现A · 6 项内容
L2-C 动力来源与控制知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L2-C-01电机、电源与连接检查认识动力接口、电源、线缆和固定
L2-C-02启动、停止与正反转用开关或合法控制方式控制动力方向
L2-C-03电动负载与卡滞排查区分电源不足、结构卡住和负载过大
L2-C-04弹性储能与释放橡皮筋拉伸或扭转储能,通过释放输出动力
L2-C-05弹力设定与重复性固定材料和载荷比较拉伸量或绕紧量
L2-C-06动力方式与合法操作区分人力、弹力和电力的任务使用边界
L2-D

动力车辆

发现A · 6 项内容
L2-D 动力车辆知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L2-D-01驱动轮、支撑轮与载物底盘组织轮系、车厢与牵引连接
L2-D-02直行偏差与行驶阻力排查轴不平行、碰轮和左右差异
L2-D-03轮径、轮距与重心比较不同轮系配置和载物位置
L2-D-04离地间隙与障碍通过比较障碍高度、轮径、底盘和抓地
L2-D-05停车区、载荷与滑行距离比较载荷、摩擦、初始动力与停止位置
L2-D-06车辆重复测试与记录统一路面、载荷、出发姿态进行比较
L2-E

杠杆、滑轮与连杆

发现B · 6 项内容
L2-E 杠杆、滑轮与连杆知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L2-E-01杠杆夹持与作用位置支点、臂长和夹持范围的直观关系
L2-E-02定滑轮、动滑轮与绳路比较方向、拉绳距离和提升效果
L2-E-03曲柄连杆与往复把旋转输入转换为往复推送
L2-E-04平行连杆与姿态保持利用连杆保持夹爪或平台姿态
L2-E-05凸轮与间歇动作比较两种凸轮轮廓产生的位移与节奏
L2-E-06配重、回位与机械限位控制行程并改善稳定或恢复位置
L2-F

功能机构

发现B · 6 项内容
L2-F 功能机构知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L2-F-01推送、导向与收集用推板、导向口或围拢结构收集物体
L2-F-02夹取、托持与释放工作面、开口、触及范围和释放姿态
L2-F-03提升、卷扬与转运用动力使货架或载物部件升降转移
L2-F-04载物、防掉落与装卸设计货架、车厢和装卸接口
L2-F-05投射与贴地投放区分空中投射与贴地滑行,控制释放方向
L2-F-06行程、回位与机构组合联接机构模块,检查限位和动作干涉
L2-G

综合工程任务

发现B · 6 项内容
L2-G 综合工程任务知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L2-G-01需求拆解与机构选择把运输、夹取或提升需求拆成子任务
L2-G-02连续任务与分工安排装载、操作、交接和完成顺序
L2-G-03单变量试验与结果记录预先确定改变项,记录每次结果
L2-G-04故障、重置与策略区分可维修故障与需要重置的情形
L2-G-05独立制作与成果解释现场复建、展示并解释动力和机构
L2-G-06本地操控与投放操作操作既有手动系统完成移动和释放
探索A / 探索B / EXPLORE A / EXPLORE B

L3 初级机器人编程阶段

8 个知识类别 · 48 项内容

L3-A

设备认识与程序入门

探索A · 6 项内容
L3-A 设备认识与程序入门知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L3-A-01设备组成与功能认识认识所用器材的基本组成,理解控制指令与作品动作的联系
L3-A-02连接与运行准备按所用平台完成连接、供电和运行前的基本检查
L3-A-03项目建立、保存与运行建立项目、保存版本、启动与停止
L3-A-04基础动作体验尝试器材支持的基本动作,观察指令带来的变化
L3-A-05程序控制与遥控区别区分自动执行、操作员命令和人工接触
L3-A-06作品搭建与运行检查结合任务搭建或调整作品,检查结构与程序能否配合运行
L3-B

动作顺序与基础参数

探索A · 6 项内容
L3-B 动作顺序与基础参数知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L3-B-01任务动作与执行顺序把目标拆为若干动作,安排合理的先后顺序
L3-B-02动作方向与运行变化比较方向、快慢、输出设定和运行时间
L3-B-03基础参数比较选择一个可调整的设置,比较修改前后的运行效果
L3-B-04动作范围与停止安排根据任务目标调整动作范围和结束时机
L3-B-05连续动作与任务衔接组织若干基本动作,使作品按计划完成连续过程
L3-B-06动作节奏与效果表达调整动作节奏,使作品行为与任务或主题相协调
L3-C

重复与循环

探索A · 6 项内容
L3-C 重复与循环知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L3-C-01重复动作识别发现任务中的重复部分,理解重复执行的作用
L3-C-02重复次数与过程比较重复多少次对运行过程和结果的影响
L3-C-03重复过程中的动作节奏观察重复动作之间的衔接,尝试调整等待或执行节奏
L3-C-04重复任务的循环改写把重复指令整理成循环
L3-C-05循环结束与复位循环结束后停止或回到初始状态
L3-C-06循环执行跟踪与排错追踪循环执行,检查次数、范围、条件和等待
L3-D

结构动作与程序配合

探索A · 6 项内容
L3-D 结构动作与程序配合知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L3-D-01动力与结构动作观察动力如何带动作品,理解程序与结构动作的关系
L3-D-02任务功能与动作设计根据任务选择适合的结构动作,形成可实现的工作过程
L3-D-03传动与动作参数协调机构变化后重新调整时间或转动参数
L3-D-04行程、限位与回位通过结构与程序共同控制动作范围
L3-D-05多种动作的配合结合结构的动作范围安排执行顺序,减少动作之间的干涉
L3-D-06结构问题与控制问题辨别分别检查连接、卡滞、参数和顺序
L3-E

基础逻辑与控制流程

探索B · 6 项内容
L3-E 基础逻辑与控制流程知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L3-E-01启动与动作响应理解启动操作与程序响应的联系,选择平台支持的启动方式
L3-E-02运行阶段与动作切换理解任务前后阶段的关系,安排动作之间的衔接
L3-E-03结束条件与停止安排明确何时结束一段动作,通过已有程序设置安排停止
L3-E-04再次运行与状态准备检查再次运行前的程序与作品状态,使执行过程便于重复
L3-E-05操作指令与动作对应建立操作指令与执行动作的映射逻辑,适配平台支持的交互控制方式
L3-E-06遥控与自主模式管理区分两种控制流程和操作边界
L3-F

传感器输入

探索B · 6 项内容
L3-F 传感器输入知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L3-F-01观察传感器输入读取状态或数值并与环境联系
L3-F-02输入变化与动作响应改变检测对象或环境条件,观察输入变化及对应的动作响应
L3-F-03检测结果与简单判断根据器材支持的状态或数值设置简单条件,控制动作启动或停止
L3-F-04安装位置与检测范围比较高度、角度、距离的影响
L3-F-05检测条件与触发验证根据器材支持的检测条件触发动作,验证响应是否符合预期
L3-F-06误触发与重复验证比较环境、姿态或材料变化
L3-G

综合任务与调试

探索B · 6 项内容
L3-G 综合任务与调试知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L3-G-01任务拆解与流程图将任务拆分为若干步骤,用简图或流程图表达执行顺序
L3-G-02分段测试与完整联调先验证子任务再组合运行
L3-G-03版本记录与参数比较保存修改前后程序和参数
L3-G-04重复运行与成功率在同条件下重复测试而非只选最好一次
L3-G-05重试、恢复与故障处理按规则处理通信、卡滞和返回失败
L3-G-06出发基准与路线误差固定出发位置、方向和物体姿态
L3-H

独立挑战与展示

探索B · 6 项内容
L3-H 独立挑战与展示知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L3-H-01主题功能与任务理解把主题或任务卡转为机器人功能
L3-H-02程序解释与局部调整理解自己程序的一段并作小改动
L3-H-03条件变化与经验迁移根据目标或条件变化调整方案
L3-H-04作品演示与过程表达用作品演示、简图和语言说明成果
L3-H-05团队协作与个人贡献每名队员说明自己的设计和调试工作
L3-H-06方案比较与学习复盘比较成功率、用时和复杂度
挑战A / 挑战B / CHALLENGE A / CHALLENGE B

L4 自主机器人基础阶段

8 个知识类别 · 48 项内容

L4-A

设备与底盘

挑战A · 6 项内容
L4-A 设备与底盘知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L4-A-01设备、端口与线缆布局安排主控、电机、传感器和线缆
L4-A-02差速底盘与刚性检查构建左右独立驱动的稳定底盘
L4-A-03轮距、轮径与重心理解轮系配置对运动表现的影响
L4-A-04检测布局与整机边界检查位置、方向和整机尺寸重量
L4-A-05功能附件与结构取舍按任务加入造型、检测面或拖挂连接
L4-A-06检查、复建与维修检查松动、摩擦、线缆和结构损坏
L4-B

程序组织与控制流程

挑战A · 6 项内容
L4-B 程序组织与控制流程知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L4-B-01程序下载与运行根据所用平台完成程序下载与运行检查,并验证程序能否稳定重复执行
L4-B-02多步骤任务与分段编程分段编写程序并对齐首尾状态,确保动作平稳衔接
L4-B-03等待与定时控制协调底盘与机构的动作间等待,权衡任务稳定性与执行效率
L4-B-04循环与重复任务设置定次动作循环与单次复位,有序衔接循环结束后的后续流程
L4-B-05条件判断根据检测结果和任务进度,设置动作执行、阶段切换和结束条件
L4-B-06程序调试与修改分段排查时序、条件与参数错误,核验局部修改对后续动作的连锁影响
L4-C

运动标定与误差控制

挑战A · 6 项内容
L4-C 运动标定与误差控制知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L4-C-01时间、转动量与定距运动测试运动参数与行驶距离的关系,根据测量结果调整参数、减小误差
L4-C-02直行偏差与左右标定重复直行并调整左右驱动差异
L4-C-03单轮转向与原地转向比较转弯方式、转动量和转角
L4-C-04速度、负载与停止距离改变速度设定或负载,测量停止距离
L4-C-05停止方式与过冲比较比较制动或滑行方式,记录越过目标的距离
L4-C-06直行、转弯与停车组合组合直行、转弯和停车动作,检查连续行驶中的位置与方向误差
L4-D

机械执行机构

挑战A · 6 项内容
L4-D 机械执行机构知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L4-D-01推板、拨杆与接触设计通过执行结构移动或拨动物体
L4-D-02夹持、托举与容错范围比较夹持与托举适用物体,验证可接受范围
L4-D-03提升传动与带载验证选择电机与减速配置承载物体
L4-D-04行程、回位与限位控制机构动作范围和初始位置
L4-D-05装卸、防掉落与释放设计物体导入、防掉落和释放方式
L4-D-06底盘与机构协同验证协调底盘移动与机构操作,检查负载和机构动作对任务完成的影响
L4-E

传感器标定与可靠判断

挑战B · 6 项内容
L4-E 传感器标定与可靠判断知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L4-E-01触碰传感器读取触碰或开关状态,比较状态并设计复位。
L4-E-02颜色传感器采集识别结果,比较材料、光线和距离影响
L4-E-03连续读数与阈值标定读取器材支持的连续传感数据,设置阈值并验证判断结果
L4-E-04距离检测与应用同一目标观察读数波动,调整并减少误触发
L4-E-05安装调整与重新标定调整传感器高度、方向和安装位置稳定读数
L4-E-06传感器触发动作按需触发动作并及时复位等待,防漏触也防误连发
L4-F

反馈控制与自主定位

挑战B · 6 项内容
L4-F 反馈控制与自主定位知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L4-F-01定距行驶与定点停止利用器材支持的运动反馈控制行驶距离,比较设定值与实际结果
L4-F-02行驶偏差与反馈调整根据可用反馈判断行驶偏差,调整方向或运动参数
L4-F-03转角控制与方向校核根据可用反馈检查转向结果,调整转向参数、减小方向偏差
L4-F-04传感器辅助停止利用传感器检测目标并控制机器人停止
L4-F-05固定路线与出发返回规划任务路线,在关键位置检查并修正偏差,完成任务后返回指定区域
L4-F-06自主动作组合结合运动、停止和传感器判断完成任务
L4-G

连续任务与故障恢复

挑战B · 6 项内容
L4-G 连续任务与故障恢复知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L4-G-01对位、操作与退出协同在目标附近调整对位,再调用机构动作并退出
L4-G-02子任务调用与衔接条件把移动、检测和操作组织成可复用子任务
L4-G-03任务步骤与状态表达用变量或程序结构表示运行状态,设置步骤之间的转换条件
L4-G-04成功率、用时与误差取舍比较方案的逐次结果,修正参数减少误差
L4-G-05失败判断与恢复策略检测到异常或未完成,及时停机保护或安排重试
L4-G-06多任务联调联调感知、移动及执行机构
L4-H

综合测评与展示

挑战B · 6 项内容
L4-H 综合测评与展示知识点内容
知识点编码知识点名称知识点内容
L4-H-01独立读题与方案比较读懂任务,在边界内独立完成关键设计
L4-H-02现场调试与条件变化根据环境、起点或道具变化调整
L4-H-03重复测试与证据记录记录完成率、用时和误差
L4-H-04代码、机构与设计答辩解释学生自己的代码和结构
L4-H-05主题交互与个人贡献主题、交互功能说明,个人贡献核验
L4-H-06自主检查与改进计划对照任务要求检查完成情况,找出不足并安排补充测试与改进

完整大纲

L1—L4 知识点大纲正式版 V3.0,涵盖 31 个知识类别、186 项知识点。

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