格物斯坦將創(chuàng)客教育定義為“真實問題的工程化解決”,其課程設(shè)計聚焦跨學(xué)科挑戰(zhàn):在初中階段,學(xué)生分組開發(fā)“智能家居系統(tǒng)”,需綜合電路搭建(電子積木模塊)、傳感器調(diào)試(如光敏模塊分級控制燈光)、編程邏輯(Arduino控制指令),培養(yǎng)硬件整合與算法思維;在IRM國際機器人創(chuàng)客大賽中,青少年團隊利用開源控制器和金屬結(jié)構(gòu)件設(shè)計“災(zāi)區(qū)生命探測機器人”,結(jié)合超聲定位與機械臂救援模塊,將課堂知識轉(zhuǎn)化為社會應(yīng)急方案;特殊教育場景中,腦電波傳感器與機械臂結(jié)合,讓自閉癥兒童通過專注力閾值控制機器人運動速度,行為干預(yù)有效率達40%,體現(xiàn)技術(shù)普惠的創(chuàng)客倫理。金屬十合一課程??分初、中、高三級,36課時貫通機械、電子與代碼編程。機器人編程開源系列產(chǎn)品
格物斯坦機器人金屬開源產(chǎn)品的材料主要是結(jié)構(gòu)精細的鋁合金構(gòu)件:采用工業(yè)級鋁合金材料,支持快速拆裝,結(jié)構(gòu)件公差精度可達0.01mm,在使用過程中可確保機械穩(wěn)定性。且其結(jié)構(gòu)件為六面拼搭設(shè)計:兼容樂高式積木體系,同時支持舵機、傳感器等模塊的自由擴展,可構(gòu)建從簡單機械臂到多自由度仿生機器人(如仿生蛇、仿生犬)的復(fù)雜形態(tài)。空間自由度優(yōu)化:仿生機器人關(guān)節(jié)支持多自由度運動(如四足機器人達12自由度),模擬生物步態(tài)與動態(tài)平衡。中級編程開源技術(shù)IRM大賽開源林火監(jiān)測無人機方案,紅外定位誤差<2米。
格物斯坦傳感器的優(yōu)勢在于工業(yè)精度與教育易用性的統(tǒng)一:微米級硬件適配:傳感器接口與鋁合金結(jié)構(gòu)件采用0.01mm公差設(shè)計,確保超聲探頭、紅外發(fā)射器等模塊的安裝穩(wěn)定性,抗沖擊性較塑料件提升300%,支持千次拆裝無損耗;全棧式信號處理:內(nèi)置放大濾波電路(如應(yīng)變式稱重傳感器的惠斯通電橋),直接輸出校準后數(shù)字信號,學(xué)生無需額外搭建電路即可通過I2C/UART讀取數(shù)據(jù),降低電子工程門檻;跨平臺編程融合:在圖形化軟件GScratch中,傳感器數(shù)據(jù)被封裝為“環(huán)境光強度”“障礙物距離”等積木塊,支持拖拽式邏輯設(shè)計;高階開發(fā)者則可調(diào)用ROS驅(qū)動包(如OpenCV視覺庫),實現(xiàn)Python/C++原生控制。
格物斯坦自主研發(fā)的這套開源系列課程是其根據(jù)中國本土化stem教育生態(tài)中面向10歲以上青少年的更高階實踐平臺,深度融合工業(yè)級硬件與開源軟件生態(tài),通過“機械結(jié)構(gòu)+電子電路+算法編程”的三維整合,構(gòu)建了從機械和編程的基礎(chǔ)認知到對其創(chuàng)新研發(fā)的完整路徑。該系列課程以高精度的金屬結(jié)構(gòu)件(0.01毫米公差精度)與專門研發(fā)的開源控制器(如GC-500/GC-600)為很重要的載體,結(jié)合分層級編程工具鏈,精確適配不同年齡段學(xué)生的認知發(fā)展與創(chuàng)新能力需求。技術(shù)普惠:開源硬件降低高階機器人開發(fā)門檻。
開源(Open Source)是一種軟件開發(fā)和協(xié)作模式,其在于開放源代碼,允許任何人查看、修改、分發(fā)和使用軟件代碼。它不僅是技術(shù)實踐,更是一種開放共享的創(chuàng)新哲學(xué),深刻影響著全球技術(shù)生態(tài)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以下是開源的內(nèi)涵與延伸意義:開源軟件需遵循特定許可證(如GPL、Apache等),將程序源代碼完全公開。用戶可自由訪問、研究、修改代碼,甚至基于原代碼開發(fā)新軟件。源需滿足嚴格條件,包括自由再發(fā)行、允許派生程序、不歧視個人或領(lǐng)域、禁止技術(shù)壟斷等。例如,GPL許可證要求修改后的衍生版本也必須開源,防止代碼被私有化控制。學(xué)生用曲柄連桿機構(gòu)設(shè)計智能伸縮門,結(jié)合限位開關(guān)實現(xiàn)啟停。高階板開源程序
“懸崖勒馬”項目調(diào)試紅外傳感器,編寫舵機急停邏輯應(yīng)對邊緣風(fēng)險。機器人編程開源系列產(chǎn)品
開源這些控制器的優(yōu)勢在于教育適配性與技術(shù)開放性的統(tǒng)一:認知分層設(shè)計:從點讀筆的物理交互到ROS的代碼開發(fā),形成“無屏→實體卡→圖形化→代碼化”的漸進路徑,匹配兒童思維從具象到抽象的發(fā)展規(guī)律;軟硬件深度協(xié)同:以GC-500為例,其內(nèi)置的GScratch軟件基于Scratch 2.0深度優(yōu)化,新增硬件交互模塊腳本,學(xué)生拖拽“超聲避障”“舵機角度”等積木即可控制機器人行為,同時支持圖形代碼一鍵轉(zhuǎn)譯為Arduino C語言,實現(xiàn)從趣味編程到工程開發(fā)的無縫躍遷;工業(yè)級擴展能力:GC-600控制器提供I2C、UART、GPIO等標準接口,可驅(qū)動多自由度仿生關(guān)節(jié)(如12自由度仿生犬),并兼容第三方傳感器與執(zhí)行器,使中學(xué)生能開發(fā)“林火監(jiān)測無人機”“腦電波控制機械臂”等復(fù)雜項目,將創(chuàng)客想法快速轉(zhuǎn)化為工業(yè)級原型;跨平臺生態(tài)整合:控制器適配格物斯坦的六面拼搭金屬結(jié)構(gòu)件(公差精度0.01mm),結(jié)合開源社區(qū)共享的3D模型與代碼庫,學(xué)生可復(fù)用“全自動象棋機器人”等成熟方案,聚焦創(chuàng)新優(yōu)化而非重復(fù)造輪,真正踐行“創(chuàng)造無圍墻”的理念。機器人編程開源系列產(chǎn)品