格物斯坦的開源系列課程是其教育生態(tài)中面向10歲以上青少年的高階實(shí)踐平臺(tái),深度融合工業(yè)級(jí)硬件與開源軟件生態(tài),通過“機(jī)械結(jié)構(gòu)+電子電路+算法編程”的三維整合,構(gòu)建了從基礎(chǔ)認(rèn)知到創(chuàng)新研發(fā)的完整路徑。該系列課程以金屬結(jié)構(gòu)件(0.01毫米公差精度)與開源控制器(如GC-500/GC-600)為載體,結(jié)合分層級(jí)編程工具鏈,精細(xì)適配不同年齡段學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展與創(chuàng)新能力需求。格物斯坦通過這套課程體系,將工業(yè)級(jí)精度(六面鋁合金結(jié)構(gòu)件)與教育普惠性(圖形化至代碼編程的無縫躍遷)深度融合,讓青少年在解決農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療等現(xiàn)實(shí)問題的過程中,錘煉從機(jī)械動(dòng)力學(xué)到AI算法的系統(tǒng)性工程思維,真正踐行“創(chuàng)造無圍墻”的創(chuàng)客教育本質(zhì)。巡線傳感器實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)路徑跟蹤,適配迷宮導(dǎo)航等復(fù)雜場景。適合高齡段學(xué)習(xí)的開源結(jié)構(gòu)件
格物斯坦開源技術(shù)在普惠與社會(huì)價(jià)值教育公平化方面做了很多努力。比如格物斯坦機(jī)器人有限公司向山區(qū)學(xué)校捐贈(zèng)金屬開源套件,遠(yuǎn)程雙師課堂指導(dǎo)鄉(xiāng)村學(xué)生搭建“智能澆花系統(tǒng)”,縮小城鄉(xiāng)科技編程教育的差距。適老化創(chuàng)新:讓老年人可以通過語音控制積木模塊操作智能家居,能夠完成醫(yī)院的線上掛號(hào)的老人數(shù)量超90%。在產(chǎn)業(yè)銜接方面:企業(yè)利用開源平臺(tái)快速原型開發(fā),單人5天內(nèi)完成傳統(tǒng)需50人團(tuán)隊(duì)、500萬元投入的機(jī)器人原型測試,加速產(chǎn)業(yè)化落地。適合高齡段學(xué)習(xí)的開源結(jié)構(gòu)件家庭用戶通過App租賃教具,親子合作搭建聲控家居機(jī)器人。
在軟件與編程工具領(lǐng)域,格物斯坦構(gòu)建了多層級(jí)開源生態(tài)。是基于Scratch 2.0深度優(yōu)化的Gscratch圖形化編程軟件,不僅保留拖拽積木式編程的易用性,更創(chuàng)新性地加入硬件交互模塊,可直接控制開源機(jī)器人執(zhí)行動(dòng)作,并支持圖形化代碼一鍵轉(zhuǎn)換為Arduino C語言,為高階學(xué)習(xí)者提供平滑過渡路徑。同時(shí),公司適配國際主流開源框架,如集成ROS(Robot Operating System)開發(fā)套件,提供傳感器驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制等底層庫函數(shù),高中生可通過Python或C++編寫自主導(dǎo)航算法,在Gazebo仿真環(huán)境中預(yù)演機(jī)器人行為,再部署至實(shí)體硬件驗(yàn)證。這種“虛擬-實(shí)體”聯(lián)動(dòng)的開發(fā)模式大幅降低了機(jī)器人算法的試錯(cuò)成本。
格物斯坦的開源系列產(chǎn)品與技術(shù)平臺(tái)在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新中扮演了重要角色,其合作網(wǎng)絡(luò)覆蓋國內(nèi)外前列高校、研究機(jī)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)伙伴,共同推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)向規(guī)?;瘧?yīng)用跨越。以下是其關(guān)鍵合作成果的深度整合:高校合作:構(gòu)建技術(shù)研發(fā)與人才培養(yǎng)高地。產(chǎn)業(yè)協(xié)同:開源生態(tài)催生技術(shù)普惠。社會(huì)影響:教育普惠與技術(shù)民主化。格物斯坦通過高校研發(fā)(清華、上大)、產(chǎn)業(yè)驗(yàn)證(復(fù)旦)、社區(qū)共建(OpenLoong)的三級(jí)協(xié)作網(wǎng)絡(luò),將開源精神貫穿技術(shù)研發(fā)、教育普惠與產(chǎn)業(yè)變革,其成果不僅體現(xiàn)為雙足/四足機(jī)器人的性能突破,更在于構(gòu)建了機(jī)器人技術(shù)民主化的基礎(chǔ)設(shè)施——讓中小學(xué)生、鄉(xiāng)村兒童乃至銀發(fā)族均能成為智能時(shí)代的創(chuàng)造者。仿真平臺(tái)預(yù)演機(jī)械臂抗強(qiáng)風(fēng)策略,再部署實(shí)體硬件驗(yàn)證,壓縮研發(fā)周期。
在開源課程中,學(xué)生需熟練運(yùn)用螺絲刀、套筒等工具組裝鋁合金構(gòu)件,學(xué)習(xí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪齒條等機(jī)械原理,并應(yīng)用于實(shí)際模型搭建。例如,在“智能伸縮門”項(xiàng)目中,學(xué)生需設(shè)計(jì)限位開關(guān)與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的精確啟??刂?;在“塔吊”模型中,則需結(jié)合定滑輪與動(dòng)滑輪原理優(yōu)化負(fù)載平衡,理解工程力學(xué)在現(xiàn)實(shí)場景中的應(yīng)用。課程要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)電路原理,通過Arduino控制器驅(qū)動(dòng)巡線傳感器、超聲波模塊、藍(lán)牙通信單元等300余種電子元件。例如,在“懸崖勒馬”項(xiàng)目中,學(xué)生需配置紅外傳感器探測邊緣距離,并編寫程序觸發(fā)舵機(jī)急停;在“循跡小車”任務(wù)中,則需調(diào)試灰度傳感器實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)路徑跟蹤,綜合運(yùn)用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)解決動(dòng)態(tài)環(huán)境下的導(dǎo)航問題。山區(qū)學(xué)生用開源土壤濕度傳感器開發(fā)智能灌溉機(jī)器人。推動(dòng)開源智慧農(nóng)場
全金屬模塊化設(shè)計(jì),兼容Scratch、Arduino及ROS生態(tài),擴(kuò)展性強(qiáng)大。適合高齡段學(xué)習(xí)的開源結(jié)構(gòu)件
格物斯坦開源系列的傳感器與執(zhí)行器擁有多模態(tài)感知:集成超聲測距、巡線傳感器、紅外遙控模塊,部分型號(hào)配備表情面板實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。高精度舵機(jī):扭矩范圍0.15-20kg·cm,支持位置反饋與動(dòng)態(tài)調(diào)參,滿足仿生機(jī)器人關(guān)節(jié)精細(xì)控制需求。擴(kuò)展接口:提供I2C、UART、GPIO等接口,兼容第三方傳感器(如溫濕度、光敏)及執(zhí)行器(如氣動(dòng)機(jī)械爪)。格物斯坦金屬開源機(jī)器人系列以工業(yè)級(jí)精度硬件(0.01mm公差)+全棧式編程生態(tài)(圖形化至ROS)為主,覆蓋從K12工程啟蒙到高校科研的全鏈條需求。其技術(shù)參數(shù)強(qiáng)調(diào)擴(kuò)展性與兼容性,教學(xué)場景則深度融合跨學(xué)科問題解決與真實(shí)社會(huì)議題,真正踐行“讓創(chuàng)造沒有圍墻”的開源精神。 適合高齡段學(xué)習(xí)的開源結(jié)構(gòu)件