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(IC、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。中學(xué)生開發(fā)仿生蜘蛛,協(xié)調(diào)12自由度舵機運動并優(yōu)化動態(tài)平衡算法。圍繞stem教育的開源產(chǎn)品
格物斯坦GBOT系列初級甲蟲機器人采用基礎(chǔ)履帶式移動平臺,結(jié)構(gòu)緊湊易組裝。通過ATmega328P主板控制電機驅(qū)動,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)運動邏輯。該機器人支持Scratch圖形化編程快速入門,或Arduino代碼深入開發(fā),適合機器人結(jié)構(gòu)認(rèn)知與動作控制教學(xué)。而中級的投石車的設(shè)計模擬了古代利用杠桿原理拋射石彈的大型人力遠射兵器。采用電機配合減速齒輪組驅(qū)動投臂,精確控制拋射力度與角度。使用TT馬達電機實現(xiàn)穩(wěn)定動力輸出,根據(jù)編程內(nèi)容的編寫調(diào)節(jié)投射軌跡。金屬開源探索格物斯坦開源藍牙模塊支持多機協(xié)作,如群控機器人舞蹈編隊。
在軟件與編程工具領(lǐng)域,格物斯坦構(gòu)建了多層級開源生態(tài)。是基于Scratch2.0深度優(yōu)化的Gscratch圖形化編程軟件,不僅保留拖拽積木式編程的易用性,更創(chuàng)新性地加入硬件交互模塊,可直接控制開源機器人執(zhí)行動作,并支持圖形化代碼一鍵轉(zhuǎn)換為ArduinoC語言,為高階學(xué)習(xí)者提供平滑過渡路徑。同時,公司適配國際主流開源框架,如集成ROS(RobotOperatingSystem)開發(fā)套件,提供傳感器驅(qū)動、運動控制等底層庫函數(shù),高中生可通過Python或C++編寫自主導(dǎo)航算法,在Gazebo仿真環(huán)境中預(yù)演機器人行為,再部署至實體硬件驗證。這種“虛擬-實體”聯(lián)動的開發(fā)模式大幅降低了機器人算法的試錯成本。
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。仿生機械臂調(diào)用YOLO模型識別物體,抓取精度達工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)。
開源系列鮮明的特質(zhì)在于其全棧開放的設(shè)計哲學(xué)。硬件上,產(chǎn)品采用鋁合金機身,支持快速拆裝,機械結(jié)構(gòu)、電子模塊、軟件接口均遵循模塊化設(shè)計原則。這種設(shè)計不僅賦予產(chǎn)品工業(yè)級的耐用性,更讓學(xué)習(xí)者能像工程師一樣自由組合傳感器、控制器與執(zhí)行器,例如通過兼容Arduino擴展板接入溫濕度傳感器或舵機,或?qū)cratch圖形化程序無縫轉(zhuǎn)化為Arduino代碼進行底層優(yōu)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一一學(xué)生拖拽“超聲波避障”積木塊時,實際是在操控GC-500控制器驅(qū)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(zhuǎn)為C語言,實現(xiàn)從可視化編程到工業(yè)級開發(fā)的平滑過渡。這種“圖形化入門、代碼級深入”的雙軌設(shè)計,既降低了學(xué)習(xí)門檻,又為高階探索保留了空間。硬件預(yù)留IC、UART等接口,可連接300余種電子模塊實現(xiàn)功能擴展。金屬開源探索
幾乎所有開源軟件都是自由軟件,共享是它的基因。圍繞stem教育的開源產(chǎn)品
格物斯坦機器人有限公司研發(fā)的開源金屬結(jié)構(gòu)件的這些特性共同支撐了格物斯坦“從積木到工業(yè)級機器人”的教育愿景一一通過這些可以六面拼搭的微米級精度的金屬結(jié)構(gòu)件,青少年既能以比較低門檻的方式探索編程基礎(chǔ)工程(如搭建摩天輪模型學(xué)習(xí)齒輪變速原理),又能結(jié)合格物斯坦自主研發(fā)的各種控制器編寫程序進階開發(fā)多自由度仿生機器人(如12關(guān)節(jié)仿生犬),讓孩子們在真實問題的解決中錘煉系統(tǒng)性的工程思維,真正實現(xiàn)“小創(chuàng)客完成大夢想”。圍繞stem教育的開源產(chǎn)品