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踐平臺,深度融合工業(yè)級硬件與開源軟件生態(tài),通過“機械結構+電子電路+算法編程”的三維整合,構建了從基礎認知到創(chuàng)新研發(fā)的完整路徑。該系列課程以金屬結構件(0.01毫米公差精度)與開源控制器(如GC-500/GC-600)為載體,結合分層級編程工具鏈,精細適配不同年齡段學生的認知發(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)級精度(六面鋁合金結構件)與教育普惠性(圖形化至代碼編程的無縫躍遷)深度融合,讓青少年在解決農業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療等現實問題的過程中,錘煉從機械動力學到AI算法的系統性工程思維,真正踐行“創(chuàng)造無圍墻”的創(chuàng)客教育本質。硬件預留I2C、UART等接口,可連接300余種電子模塊實現功能擴展。金屬開源巡線
格物斯坦開源產品在教育方面的應用主要在基礎教育階段(K12)機械結構與工程思維:小學生通過搭建“齒輪傳動摩天輪”,理解杠桿原理與能量轉化效率;中學生用金屬積木還原故宮角樓模型,榫卯精度達0.1mm,融合傳統建筑技藝與現代力學分析。編程邏輯訓練:低齡學生用圖形化編程控制仿生機器人行走路徑,學習循環(huán)/條件判斷等基礎邏輯;高中生通過ROS套件開發(fā)“智能分揀機械臂”,結合OpenCV視覺識別算法實現物體分類。競賽與創(chuàng)客項目IRM國際機器人創(chuàng)客大賽:學生設計“林火監(jiān)測無人機”,利用紅外傳感器積木模塊實現火源定位,準確率98%;“災區(qū)生命探測機器人”項目通過金屬開源平臺集成超聲傳感與機械臂,獲科技創(chuàng)新。比較好的開源硬件學生用曲柄連桿機構設計智能伸縮門,結合限位開關實現啟停。
這些控制器與格物斯坦的 “產學研賽一體化”戰(zhàn)略深度融合——GC-500已應用于IRM國際機器人創(chuàng)客大賽,支撐青少年開發(fā)出火源定位誤差小于2米的“災區(qū)生命探測機器人”;高校團隊則依托GC-600的ROS兼容性,在“格物”仿真平臺中預演雙足機器人抗八級強風的運動策略,再將算法部署至實體硬件驗證,大幅壓縮研發(fā)周期。從幼兒指尖的點讀筆到青少年手中的ROS開發(fā)板,格物斯坦以一套梯度化、開源化、工業(yè)化的控制器體系,讓每個年齡段的創(chuàng)造者都能找到技術支點,在真實問題解決中錘煉從邏輯思維到系統工程的素養(yǎng)。
格物斯坦機械手臂采用**度鋁合金結構件,通過超精密加工技術實現0.01毫米公差精度,確保機械臂在高速運動中的穩(wěn)定性和耐久性。其關節(jié)模塊搭載高扭矩舵機(扭矩范圍0.15-20kg·cm),支持多自由度運動(如六軸協同),并預留標準化接口(I2C、UART、GPIO),兼容超聲測距、紅外巡線、溫濕度傳感器等300余種電子模塊,以及第三方執(zhí)行器如氣動機械爪。**控制器GC-500/GC-600系列集成藍牙4.0模塊,支持手機App遙控(如“你畫我跑”軌跡生成、語音指令交互),同時深度兼容ROS(Robot Operating System)開發(fā)套件。這一設計使學生可直接調用ROS中的運動控制API、傳感器驅動庫及OpenCV視覺算法,用Python/C++編寫自主導航程序,實現從仿真到實體硬件的無縫遷移。開源顏色分類系統融合YOLO模型,實現毫米級分揀精度。
格物斯坦的開源系列產品與技術平臺在產學研協同創(chuàng)新中扮演了重要角色,其合作網絡覆蓋國內外前列高校、研究機構及產業(yè)伙伴,共同推動機器人技術從實驗室研發(fā)向規(guī)?;瘧每缭健R韵率瞧潢P鍵合作成果的深度整合:高校合作:構建技術研發(fā)與人才培養(yǎng)高地。產業(yè)協同:開源生態(tài)催生技術普惠。社會影響:教育普惠與技術民主化。格物斯坦通過高校研發(fā)(清華、上大)、產業(yè)驗證(復旦)、社區(qū)共建(OpenLoong)的三級協作網絡,將開源精神貫穿技術研發(fā)、教育普惠與產業(yè)變革,其成果不僅體現為雙足/四足機器人的性能突破,更在于構建了機器人技術民主化的基礎設施——讓中小學生、鄉(xiāng)村兒童乃至銀發(fā)族均能成為智能時代的創(chuàng)造者。開源硬件可接入Python/C++編寫的工業(yè)級算法,銜接高等教育需求。AI開源小車
教育公平:開源生態(tài)降低高階機器人開發(fā)門檻,賦能資源薄弱地區(qū)。金屬開源巡線
格物斯坦機械手臂的**價值在于打通“學習-創(chuàng)造-應用”閉環(huán):教學場景:在K12階段,學生通過搭建機械臂模型學習齒輪傳動、杠桿原理等工程知識;高中生則開發(fā)“智能分揀系統”,結合OpenCV識別不同顏色與形狀的物體。在高校科研中,上海大學與清華大學聯合實驗室利用該平臺研究具身智能算法,例如優(yōu)化雙足機器人Tinker的關節(jié)控制策略。競賽與社會議題:機械手臂成為解決真實問題的工具。如山區(qū)學生設計“智能澆花系統”,通過土壤濕度傳感器觸發(fā)機械臂灌溉指令;IRM大賽獲獎項目“林火監(jiān)測無人機”則整合紅外傳感器與機械臂,實現火源定位誤差小于2米。產業(yè)賦能:平臺的開源特性降低企業(yè)研發(fā)成本。傳統需500萬元投入的機械臂原型開發(fā),現可單人5天內完成;優(yōu)必選、宇樹科技等企業(yè)基于其硬件架構開發(fā)出教育與工業(yè)場景產品,例如9.9萬元級家用服務機器人已投入養(yǎng)老醫(yī)療領域。金屬開源巡線