格物斯坦的開源系列金屬十合一課程是其教育體系中面向10-15歲青少年的高階實踐平臺,深度融合工業級硬件與開源軟件生態,以“機械結構+電子電路+算法編程”的三維整合為重點,構建從基礎工程認知到復雜系統創新的完整學習路徑。該課程分為初、中、高三級(共36課時),以高精度金屬結構件(公差0.01mm) 和Arduino開源硬件為載體,通過項目制學習引導工業級硬件操作與機械結構設計、電子電路與傳感器融合、代碼編程與系統邏輯構建、跨學科項目實踐與工程思維培養。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。影響開源教育
開源系列的產品矩陣覆蓋了從入門到精進的完整路徑:基礎構建套件:如全金屬機械臂套裝,包含360余種結構件、編碼器電機及多類型傳感器,學生可搭建微型坦克、仿生機械手等復雜機構,并通過GLP圖形軟件實現路徑規劃與抓取控制;智能控制器中樞:旗艦型號GC-500控制器支持多總線通信(如I2C、UART),可同時驅動多個電機并處理多傳感器數據流,其開放接口允許接入樹莓派等第三方開發板,實現人臉識別、語音交互等AI功能擴展;專業創客平臺:面向學校實驗室的“極鎂客”創客套裝,深度融合機械傳動、電子電路與開源編程,學生可設計智能家居系統(如自動門、掃地機器人)或競技機器人(如戰地吉普、輪滑人形機器人),在解決實際工程問題中實踐“設計-編程-調試”全流程。知識開源領域示波器監測接口開源化,實時調試硬件運行參數。
格物斯坦開源系列的傳感器與執行器擁有多模態感知:集成超聲測距、巡線傳感器、紅外遙控模塊,部分型號配備表情面板實現人機交互。高精度舵機:扭矩范圍0.15-20kg·cm,支持位置反饋與動態調參,滿足仿生機器人關節精細控制需求。擴展接口:提供I2C、UART、GPIO等接口,兼容第三方傳感器(如溫濕度、光敏)及執行器(如氣動機械爪)。格物斯坦金屬開源機器人系列以工業級精度硬件(0.01mm公差)+全棧式編程生態(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。其技術參數強調擴展性與兼容性,教學場景則深度融合跨學科問題解決與真實社會議題,真正踐行“讓創造沒有圍墻”的開源精神。
開源系列鮮明的特質在于其全棧開放的設計哲學。硬件上,產品采用鋁合金機身,支持快速拆裝,機械結構、電子模塊、軟件接口均遵循模塊化設計原則。這種設計不僅賦予產品工業級的耐用性,更讓學習者能像工程師一樣自由組合傳感器、控制器與執行器,例如通過兼容Arduino擴展板接入溫濕度傳感器或舵機,或將Scratch圖形化程序無縫轉化為Arduino代碼進行底層優化。軟件層面,Gscratch編程平臺在繼承Scratch 2.0易用性的同時,深度整合了硬件交互模塊——學生拖拽“超聲波避障”積木塊時,實際是在操控GC-500控制器驅動真實傳感器,而平臺提供的“代碼可視化”功能可一鍵將圖形程序轉為C語言,實現從可視化編程到工業級開發的平滑過渡。這種“圖形化入門、代碼級深入”的雙軌設計,既降低了學習門檻,又為高階探索保留了空間。在線編程社區支持作品分享,激發跨地域協作創新。
開源課程的優勢在于 “產學研賽一體化”生態:工具鏈貫通:從圖形化編程(GScratch)到工業級開發(ROS/Arduino),學生可在“格物”仿真平臺預演算法(如抗強風機械臂運動策略),再部署至實體硬件驗證,壓縮研發周期;場景化創新:課程嵌入真實社會議題,如山區學生開發“智能澆花系統”,通過土壤濕度傳感器觸發機械臂灌溉指令,或參與IRM國際機器人創客大賽,設計火源定位誤差小于2米的林火監測無人機;開源社區協作:OpenLoong平臺共享3D模型與代碼庫(如“全自動象棋機器人”方案),學生可復用成熟模塊聚焦功能優化,而企業如優必選、宇樹科技亦基于其硬件架構二次開發,將傳統需500萬元投入的機械臂原型壓縮至單人5天完成。技術普惠:開源硬件降低高階機器人開發門檻。進階版開源數據
未來屬于開源:透明、協作、持續進化??。影響開源教育
格物斯坦的開源系列產品與技術平臺在產學研協同創新中扮演了重要角色,其合作網絡覆蓋國內外前列高校、研究機構及產業伙伴,共同推動機器人技術從實驗室研發向規?;瘧每缭?。以下是其關鍵合作成果的深度整合:高校合作:構建技術研發與人才培養高地。產業協同:開源生態催生技術普惠。社會影響:教育普惠與技術民主化。格物斯坦通過高校研發(清華、上大)、產業驗證(復旦)、社區共建(OpenLoong)的三級協作網絡,將開源精神貫穿技術研發、教育普惠與產業變革,其成果不僅體現為雙足/四足機器人的性能突破,更在于構建了機器人技術民主化的基礎設施——讓中小學生、鄉村兒童乃至銀發族均能成為智能時代的創造者。影響開源教育