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、舵機等)。這種設(shè)計讓學(xué)生無需專業(yè)工具即可徒手搭建復(fù)雜機械系統(tǒng)(如六足仿生螞蟻或智能澆花機械臂),既保障了工程可靠性,又極大降低了物理實現(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)機械臂灌溉指令,解決農(nóng)業(yè)實際問題;高中生則能開發(fā)“林火監(jiān)測無人機”,通過紅外傳感器實現(xiàn)火源定位誤差小于2米。農(nóng)業(yè)創(chuàng)新:濕度傳感+機械臂實現(xiàn)無人化灌溉。推動開源智慧工廠
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(rèn)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(jìn)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(kuò)展能力:GC-600控制器提供I2C、UART、GPIO等標(biāo)準(zhǔn)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。推動開源智慧工廠小學(xué)生刷卡編程(如GC-100J),輸入“電機卡+時間卡”控制風(fēng)扇啟停。
在開源課程中,學(xué)生需熟練運用螺絲刀、套筒等工具組裝鋁合金構(gòu)件,學(xué)習(xí)曲柄連桿機構(gòu)、蝸桿傳動、齒輪齒條等機械原理,并應(yīng)用于實際模型搭建。例如,在“智能伸縮門”項目中,學(xué)生需設(shè)計限位開關(guān)與齒輪傳動系統(tǒng),實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)的精確啟停控制;在“塔吊”模型中,則需結(jié)合定滑輪與動滑輪原理優(yōu)化負(fù)載平衡,理解工程力學(xué)在現(xiàn)實場景中的應(yīng)用。課程要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)電路原理,通過Arduino控制器驅(qū)動巡線傳感器、超聲波模塊、藍(lán)牙通信單元等300余種電子元件。例如,在“懸崖勒馬”項目中,學(xué)生需配置紅外傳感器探測邊緣距離,并編寫程序觸發(fā)舵機急停;在“循跡小車”任務(wù)中,則需調(diào)試灰度傳感器實現(xiàn)厘米級路徑跟蹤,綜合運用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)解決動態(tài)環(huán)境下的導(dǎo)航問題。
這些開源項目不僅需掌握多自由度機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,更需貫通機械動力學(xué)、傳感融合與AI算法,將創(chuàng)客想法轉(zhuǎn)化為可部署的工業(yè)級原型,為科研或職業(yè)發(fā)展鋪路。全周期教育理念的深層邏輯格物斯坦的年齡分層背后是“具象→抽象→創(chuàng)造”的認(rèn)知躍遷路徑:幼兒通過物理交互建立邏輯原點,兒童在圖形化編程中理解系統(tǒng)關(guān)聯(lián),青少年則借工業(yè)級工具實現(xiàn)自主創(chuàng)新。這一路徑與中國青少年智力發(fā)展特征深度咬合——例如山區(qū)學(xué)生通過土壤濕度傳感與機械臂開發(fā)農(nóng)業(yè)機器人,城市高中生用腦機接口模塊為特殊兒童設(shè)計康復(fù)工具——讓技術(shù)普惠成為創(chuàng)造力民主化的引擎。隨著“格物”具身智能平臺的拓展,該開源生態(tài)將持續(xù)降低高階機器人開發(fā)門檻,讓每個年齡段的探索者都能成為未來智能社會的構(gòu)建者。格物斯坦 匯聚較好開源項目,加速技術(shù)傳播??。
格物斯坦開源系列的傳感器通過場景化教學(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)測無人機項目結(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;腦機協(xié)作實驗讓自閉癥兒童通過專注力控制機器人行進(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)了機器人教育范式——既以工業(yè)級精度(如荷重傳感器±0.04%非線性)支撐科研級項目開發(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小時內(nèi)完成“聲控家居機器人”原型搭建,真正實現(xiàn)創(chuàng)造力的民主化。幾乎所有開源軟件都是自由軟件,共享是它的基因??。適合高齡段學(xué)習(xí)的開源人工智能
電子積木模塊實現(xiàn)電路入門,結(jié)合微型機床培養(yǎng)“數(shù)字匠人”技能。推動開源智慧工廠
格物斯坦開源技術(shù)在普惠與社會價值教育公平化方面做了很多努力。比如格物斯坦機器人有限公司向山區(qū)學(xué)校捐贈金屬開源套件,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)”,縮小城鄉(xiāng)科技編程教育的差距。適老化創(chuàng)新:讓老年人可以通過語音控制積木模塊操作智能家居,能夠完成醫(yī)院的線上掛號的老人數(shù)量超90%。在產(chǎn)業(yè)銜接方面:企業(yè)利用開源平臺快速原型開發(fā),單人5天內(nèi)完成傳統(tǒng)需50人團(tuán)隊、500萬元投入的機器人原型測試,加速產(chǎn)業(yè)化落地。推動開源智慧工廠