開源課程以C/C++語言為重點(diǎn),學(xué)生從流程圖設(shè)計(jì)入手,逐步進(jìn)階至工業(yè)級(jí)代碼開發(fā)。課程通過GLP圖形化軟件實(shí)現(xiàn)編程邏輯的可視化過渡——例如拖拽“舵機(jī)角度”“環(huán)境光強(qiáng)度”等積木塊生成控制指令,并一鍵轉(zhuǎn)譯為Arduino代碼,降低高階語言的學(xué)習(xí)門檻。在高級(jí)階段,學(xué)生需編寫算法控制多自由度系統(tǒng),如為“螳螂機(jī)器人”設(shè)計(jì)捕食邏輯:通過陀螺儀數(shù)據(jù)檢測(cè)身體傾斜度,結(jié)合超聲測(cè)距觸發(fā)機(jī)械臂抓取動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)仿生行為的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。課程導(dǎo)向復(fù)雜系統(tǒng)的原型開發(fā),如“顏色分類系統(tǒng)”需融合OpenCV視覺識(shí)別與機(jī)械臂控制,通過YOLO模型區(qū)分物體顏色并指揮分揀機(jī)構(gòu)完成毫米級(jí)操作;“柔性制造流水線”則需協(xié)調(diào)傳送帶電機(jī)、機(jī)械爪與紅外計(jì)數(shù)模塊,模擬工業(yè)自動(dòng)化流程。這些項(xiàng)目不僅要求學(xué)生貫通機(jī)械動(dòng)力學(xué)與傳感技術(shù),更需運(yùn)用工程迭代思維——在“格物”仿真平臺(tái)預(yù)演抗強(qiáng)風(fēng)、高負(fù)載場(chǎng)景,再通過示波器監(jiān)測(cè)實(shí)體硬件運(yùn)行參數(shù),優(yōu)化代碼與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),壓縮研發(fā)周期。金屬十合一開源課程分三級(jí)36課時(shí),貫通機(jī)械-電子-代碼三維技能。適合成人學(xué)習(xí)的開源人形機(jī)器人
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(cè)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(chǎng)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。 初級(jí)編程開源項(xiàng)目開源顏色分類系統(tǒng)融合YOLO模型,實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)分揀精度。
格物斯坦開源系列的傳感器通過場(chǎng)景化教學(xué)激發(fā)創(chuàng)造力:在山區(qū)學(xué)校“智能澆花系統(tǒng)”中,土壤濕度傳感器觸發(fā)水泵指令,學(xué)生需調(diào)試閾值平衡節(jié)水與植物需求;林火監(jiān)測(cè)無人機(jī)項(xiàng)目結(jié)合紅外傳感器與GPS模塊,火源定位誤差小于2米,獲IRM大賽創(chuàng)新獎(jiǎng);腦機(jī)協(xié)作實(shí)驗(yàn)讓自閉癥兒童通過專注力控制機(jī)器人行進(jìn)速度,行為干預(yù)有效率提升40%。格物斯坦以開源傳感器生態(tài)重構(gòu)了機(jī)器人教育范式——既以工業(yè)級(jí)精度(如荷重傳感器±0.04%非線性)支撐科研級(jí)項(xiàng)目開發(fā),又通過積木式編程降低認(rèn)知負(fù)荷,讓小學(xué)生也能在48小時(shí)內(nèi)完成“聲控家居機(jī)器人”原型搭建,真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造力的民主化。
格物斯坦的開源戰(zhàn)略延伸至教育公平與特殊群體賦能。其向山區(qū)學(xué)校捐贈(zèng)金屬開源套件,通過遠(yuǎn)程雙師課堂指導(dǎo)鄉(xiāng)村學(xué)生搭建“智能澆花系統(tǒng)”,利用土壤濕度傳感器觸發(fā)灌溉指令,縮小城鄉(xiāng)科技教育差距;腦機(jī)接口積木模塊則應(yīng)用于特殊兒童康復(fù)訓(xùn)練,將腦電波信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令,精細(xì)率達(dá)行業(yè)**水平。未來規(guī)劃中,“格物”平臺(tái)將進(jìn)一步擴(kuò)展至多機(jī)協(xié)作(2025年)與語言交互(2026年)領(lǐng)域,賦予機(jī)器人持續(xù)學(xué)習(xí)與場(chǎng)景自適應(yīng)能力,推動(dòng)家政、救援等場(chǎng)景的規(guī)模化落地。正如長(zhǎng)江證券分析師倪蕤所言,這場(chǎng)由中國**的“機(jī)器人**”,正以成本暴降與技術(shù)開源為杠桿,撬動(dòng)萬億級(jí)市場(chǎng),讓“**開發(fā)”從愿景走向現(xiàn)實(shí)。硬件預(yù)留I2C、UART等接口,可連接300余種電子模塊實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。
格物斯坦開源系列的金屬結(jié)構(gòu)件為了保證孩子學(xué)習(xí)機(jī)器人編程課程的嚴(yán)謹(jǐn)和準(zhǔn)確,其生產(chǎn)流程嚴(yán)格遵循工業(yè)級(jí)質(zhì)量控制:從原材料篩選、數(shù)控編程下料,到彎形卷制與焊接裝配,每一環(huán)節(jié)均需要通過尺寸測(cè)量、表面粗糙度檢測(cè)及力學(xué)性能測(cè)試。尤為關(guān)鍵的是其金屬結(jié)構(gòu)件的六面拼搭設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)件的多向連接面需實(shí)現(xiàn)無縫嵌合,任何精度偏差均會(huì)導(dǎo)致返工,以此保障拼裝流暢性與機(jī)械穩(wěn)定性。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)件之間的組合更加豐富多樣,孩子們可以根據(jù)自己的想象搭建自己需要的造型和產(chǎn)品。??“創(chuàng)造無圍墻”——開源精神點(diǎn)燃每個(gè)人的創(chuàng)新力??。適合成人學(xué)習(xí)的開源人形機(jī)器人
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。適合成人學(xué)習(xí)的開源人形機(jī)器人
格物斯坦開源系列中高齡段(13-16歲) 則進(jìn)階至 開源金屬十合一課程 與 Arduino金屬開源機(jī)器人課程。前者分初、中、高三級(jí)(共36課時(shí)),聚焦工程系統(tǒng)設(shè)計(jì):學(xué)生以Arduino開發(fā)板為主控,學(xué)習(xí)C/C++語法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)、蝸桿傳動(dòng)等機(jī)械原理,完成“顏色分類系統(tǒng)”“柔性制造流水線”等工業(yè)級(jí)原型開發(fā),并掌握萬用表、示波器等工具的使用。后者則深入仿生學(xué)與人工智能領(lǐng)域——例如設(shè)計(jì)“仿生蜘蛛”時(shí)需協(xié)調(diào)12自由度舵機(jī)運(yùn)動(dòng),調(diào)用陀螺儀數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡;而“人形機(jī)器人”項(xiàng)目結(jié)合OpenCV視覺庫與YOLO目標(biāo)檢測(cè)算法,實(shí)現(xiàn)物體抓取的毫米級(jí)精度控制。適合成人學(xué)習(xí)的開源人形機(jī)器人