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來源: 發(fā)布時間:2025-07-28

硬件層面,格物斯坦的金屬開源機器人系列是其標志性產(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)級精度與耐用性,例如“鐵達摩金屬開源機器人”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,允許學生從簡單的機械組裝進階至復雜的仿生機器人開發(fā)。其開源仿生平臺(如仿生蛇、仿生犬)則進一步融入生物力學與空間自由度設計,結(jié)合3D打印部件,學生可通過調(diào)整關(guān)節(jié)參數(shù)模擬生物運動步態(tài),在硬件層面實踐跨學科知識整合。陀螺儀數(shù)據(jù)強化平衡車算法,模擬八級強風環(huán)境優(yōu)化抗擾策略。工具開源物聯(lián)網(wǎng)

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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(tǒng)”,結(jié)合OpenCV識別不同顏色與形狀的物體。在高??蒲兄校虾4髮W與清華大學聯(lián)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(guān)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(tǒng)”,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(xiàn)火源定位誤差小于2米。產(chǎn)業(yè)賦能:平臺的開源特性降低企業(yè)研發(fā)成本。傳統(tǒng)需500萬元投入的機械臂原型開發(fā),現(xiàn)可單人5天內(nèi)完成;優(yōu)必選、宇樹科技等企業(yè)基于其硬件架構(gòu)開發(fā)出教育與工業(yè)場景產(chǎn)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(lǐng)域。全棧開放開源結(jié)構(gòu)件圖形化編程卡將抽象代碼轉(zhuǎn)化為可觸摸指令,具象化學習邏輯鏈。

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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生的認知發(fā)展與創(chuàng)新能力需求。

格物斯坦開源產(chǎn)品的深層意義,在于它將工業(yè)標準與教育目標深度融合。例如,在“家庭衛(wèi)士”智能家居項目中,學生需配置紅外傳感器實現(xiàn)自動門開閉,調(diào)試電機扭矩確保門體平穩(wěn)運行,并通過算法優(yōu)化能耗——這一過程同時融貫了機械工程、電子工程與軟件工程的跨學科思維。而產(chǎn)品對ROS(Robot Operating System)等工業(yè)框架的兼容性,則讓學生提前接觸無人駕駛、多機協(xié)作等前沿場景,例如通過Gazebo模擬器測試機器人集群避障算法,再部署至實體機器人驗證。這種“虛實結(jié)合、學創(chuàng)一體” 的模式,不僅培養(yǎng)了技術(shù)能力,更塑造了“以開放工具解決復雜問題”的創(chuàng)造者心智。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。

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格物斯坦開源系列課程在低齡段(10-13歲) 以 Gbot機器人課程 為起點,學生通過36課時的項目實踐,從Scratch圖形化編程切入硬件交互。例如,在“螳螂機器人”項目中,學生需設計多關(guān)節(jié)機械結(jié)構(gòu),結(jié)合巡線傳感器與超聲模塊實現(xiàn)動態(tài)避障;而“智能伸縮門”項目則要求學生運用限位開關(guān)與藍牙模塊,調(diào)試電機扭矩與齒輪傳動系統(tǒng),理解物理信號到數(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)架設橋梁。開源軟件讓全球開發(fā)者協(xié)作創(chuàng)新,打破技術(shù)壟斷??。圍繞stem教育的開源系列產(chǎn)品

萬向輪底盤開源設計,多地形適應力賦能野外勘探項目。工具開源物聯(lián)網(wǎng)

格物斯坦開源產(chǎn)品在教育方面的應用主要在基礎教育階段(K12)機械結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(tǒng)建筑技藝與現(xiàn)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(jié)合OpenCV視覺識別算法實現(xiàn)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(xiàn)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。工具開源物聯(lián)網(wǎng)

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