格物斯坦的開源產(chǎn)品體系是其教育生態(tài)中的亮點(diǎn),充分體現(xiàn)了“產(chǎn)學(xué)研賽一體化”的品牌理念。這些產(chǎn)品不僅覆蓋了從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件到高級(jí)編程框架的全鏈條技術(shù),更深度融合了STEM教育目標(biāo),為青少年創(chuàng)客提供了可自由探索與創(chuàng)新的開放平臺(tái)。在硬件層面,格物斯坦的金屬開源機(jī)器人系列是其標(biāo)志性產(chǎn)品。采用鋁合金材料打造的全金屬構(gòu)件支持快速拆裝,具備工業(yè)級(jí)精度與耐用性,例如“鐵達(dá)摩金屬開源機(jī)器人”兼容樂高式積木體系,同時(shí)支持舵機(jī)、傳感器等模塊的自由擴(kuò)展,允許學(xué)生從簡(jiǎn)單的機(jī)械組裝進(jìn)階至復(fù)雜的仿生機(jī)器人開發(fā)。其開源仿生平臺(tái)(如仿生蛇、仿生犬)則進(jìn)一步融入生物力學(xué)與空間自由度設(shè)計(jì),結(jié)合3D打印部件,學(xué)生可通過(guò)調(diào)整關(guān)節(jié)參數(shù)模擬生物運(yùn)動(dòng)步態(tài),在硬件層面實(shí)踐跨學(xué)科知識(shí)整合。家庭用戶通過(guò)App租賃教具,親子合作搭建聲控家居機(jī)器人。進(jìn)階版開源創(chuàng)客教育編程體系
格物斯坦的開源金屬結(jié)構(gòu)件以0.01毫米公差精度(工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn))和鋁合金材質(zhì)為主,支持反復(fù)拆裝而不變形,同時(shí)預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化接口(I2C、UART、GPIO),兼容300余種電子模塊(如超聲傳感器、溫濕度傳感器、舵機(jī)等)。這種設(shè)計(jì)讓學(xué)生無(wú)需專業(yè)工具即可徒手搭建復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)(如六足仿生螞蟻或智能澆花機(jī)械臂),既保障了工程可靠性,又極大降低了物理實(shí)現(xiàn)的壁壘。例如,山區(qū)學(xué)生可利用土壤濕度傳感器觸發(fā)機(jī)械臂灌溉指令,解決農(nóng)業(yè)實(shí)際問題;高中生則能開發(fā)“林火監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)”,通過(guò)紅外傳感器實(shí)現(xiàn)火源定位誤差小于2米。生態(tài)開源小車圖形化編程卡將抽象代碼轉(zhuǎn)化為可觸摸指令,具象化學(xué)習(xí)邏輯鏈。
物斯坦的開源金屬結(jié)構(gòu)件是其教育編程機(jī)器人產(chǎn)品的重要載體,其制造工藝融合了非常精密的工程與自主研發(fā)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),通過(guò)很嚴(yán)格的微米級(jí)精度控制與模塊化擴(kuò)展能力,為青少年創(chuàng)客提供了兼具工業(yè)強(qiáng)度與教育適配性的技術(shù)平臺(tái)。在工藝層面,格物斯坦采用**度鋁合金作為主體材料,通過(guò)超精密加工技術(shù)(如數(shù)控磨削、激光切割)確保結(jié)構(gòu)件公差精度達(dá)0.01毫米(相當(dāng)于頭發(fā)絲的十分之一),為做到適配青少年編程機(jī)器人教育學(xué)習(xí),開源系列產(chǎn)品金屬結(jié)構(gòu)件這一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)遠(yuǎn)超普通教育器材。
格物斯坦開源金屬結(jié)構(gòu)件的工藝優(yōu)勢(shì)則體現(xiàn)為三方面:教育適配性:快速拆裝結(jié)構(gòu)結(jié)合色彩鮮明的表面氧化涂層,使低齡學(xué)生可徒手完成復(fù)雜機(jī)器人搭建(如仿生蛇、三輪全向輪小車),無(wú)需專業(yè)工具即能實(shí)踐機(jī)械傳動(dòng)原理;工業(yè)級(jí)耐用與擴(kuò)展:鋁合金材質(zhì)抗沖擊性強(qiáng),支持反復(fù)拆裝而不變形,同時(shí)預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化接口(如I2C、UART),兼容舵機(jī)、溫濕度傳感器等300余種電子模塊,學(xué)生可自由設(shè)計(jì)“智能澆花系統(tǒng)”或“腦電波控制積木車”等跨學(xué)科項(xiàng)目;開源生態(tài)整合:結(jié)構(gòu)件與Scratch/Arduino編程平臺(tái)深度兼容,例如主控板GMega基于ATmega2560芯片開發(fā),支持圖形化積木編程一鍵轉(zhuǎn)譯C代碼,學(xué)生從機(jī)械搭建到算法部署形成完整創(chuàng)造閉環(huán)。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。
開源課程的優(yōu)勢(shì)在于 “產(chǎn)學(xué)研賽一體化”生態(tài):工具鏈貫通:從圖形化編程(GScratch)到工業(yè)級(jí)開發(fā)(ROS/Arduino),學(xué)生可在“格物”仿真平臺(tái)預(yù)演算法(如抗強(qiáng)風(fēng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)策略),再部署至實(shí)體硬件驗(yàn)證,壓縮研發(fā)周期;場(chǎng)景化創(chuàng)新:課程嵌入真實(shí)社會(huì)議題,如山區(qū)學(xué)生開發(fā)“智能澆花系統(tǒng)”,通過(guò)土壤濕度傳感器觸發(fā)機(jī)械臂灌溉指令,或參與IRM國(guó)際機(jī)器人創(chuàng)客大賽,設(shè)計(jì)火源定位誤差小于2米的林火監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī);開源社區(qū)協(xié)作:OpenLoong平臺(tái)共享3D模型與代碼庫(kù)(如“全自動(dòng)象棋機(jī)器人”方案),學(xué)生可復(fù)用成熟模塊聚焦功能優(yōu)化,而企業(yè)如優(yōu)必選、宇樹科技亦基于其硬件架構(gòu)二次開發(fā),將傳統(tǒng)需500萬(wàn)元投入的機(jī)械臂原型壓縮至單人5天完成。學(xué)生用曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)智能伸縮門,結(jié)合限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)啟停。生態(tài)開源小車
GC-500控制器開源設(shè)計(jì),兼容ROS生態(tài)調(diào)用運(yùn)動(dòng)控制API。進(jìn)階版開源創(chuàng)客教育編程體系
關(guān)于金屬開源系列課程——低齡段(10-13歲) 以 Gbot機(jī)器人課程 為起點(diǎn),學(xué)生通過(guò)36課時(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐,從Scratch圖形化編程切入硬件交互。例如,在“螳螂機(jī)器人”項(xiàng)目中,學(xué)生需設(shè)計(jì)多關(guān)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu),結(jié)合巡線傳感器與超聲模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)避障;而“智能伸縮門”項(xiàng)目則要求學(xué)生運(yùn)用限位開關(guān)與藍(lán)牙模塊,調(diào)試電機(jī)扭矩與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),理解物理信號(hào)到數(shù)字指令的轉(zhuǎn)換邏輯。課程同步引入 GScratch軟件,支持圖形化指令一鍵轉(zhuǎn)譯為Arduino C代碼,為高階開發(fā)架設(shè)橋梁。進(jìn)階版開源創(chuàng)客教育編程體系