格物斯坦開源系列的機(jī)械手臂的軟件生態(tài)覆蓋從圖形化編程到工業(yè)級(jí)開發(fā)的完整路徑:低門檻開發(fā):通過GScratch軟件(基于Scratch 2.0優(yōu)化)拖拽“舵機(jī)角度”“視覺識(shí)別”等積木塊,學(xué)生可快速實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)動(dòng)作控制;軟件支持一鍵將圖形代碼轉(zhuǎn)譯為Arduino C語言,降低高階開發(fā)的學(xué)習(xí)曲線。高階智能融合:結(jié)合ROS框架,機(jī)械手臂可運(yùn)行多模態(tài)AI任務(wù)。例如集成YOLO目標(biāo)檢測(cè)模型實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分揀(如物流包裹分類),或通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法優(yōu)化抓取路徑,在工業(yè)分揀場(chǎng)景中達(dá)到毫米級(jí)操作精度。仿真與現(xiàn)實(shí)協(xié)同:依托“格物”具身智能仿真平臺(tái),學(xué)生可先在虛擬環(huán)境中預(yù)演機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)策略(如抗擾控制、負(fù)載優(yōu)化),再部署至實(shí)體硬件驗(yàn)證。例如在模擬八級(jí)強(qiáng)風(fēng)環(huán)境中測(cè)試動(dòng)態(tài)平衡,或驗(yàn)證50公斤負(fù)重下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,大幅壓縮研發(fā)周期。GC-500控制器開源設(shè)計(jì),兼容ROS生態(tài)調(diào)用運(yùn)動(dòng)控制API。發(fā)展開源
格物斯坦將創(chuàng)客教育定義為“真實(shí)問題的工程化解決”,其課程設(shè)計(jì)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(jí)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(guó)際機(jī)器人創(chuàng)客大賽中,青少年團(tuán)隊(duì)利用開源控制器和金屬結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)“災(zāi)區(qū)生命探測(cè)機(jī)器人”,結(jié)合超聲定位與機(jī)械臂救援模塊,將課堂知識(shí)轉(zhuǎn)化為社會(huì)應(yīng)急方案;特殊教育場(chǎng)景中,腦電波傳感器與機(jī)械臂結(jié)合,讓自閉癥兒童通過專注力閾值控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度,行為干預(yù)有效率達(dá)40%,體現(xiàn)技術(shù)普惠的創(chuàng)客倫理。發(fā)展開源開源系列采用??鋁合金結(jié)構(gòu)件??,工業(yè)級(jí)0.01mm公差精度,支持反復(fù)拆裝不變形。
格物斯坦與上海大學(xué)、清華大學(xué)共建“清華-上大機(jī)器藝術(shù)與具身智能實(shí)驗(yàn)室”,由上海大學(xué)副教授葉林奇領(lǐng)銜,聚焦具身智能、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與仿真技術(shù)的前沿研究。該實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的“格物”具身智能仿真平臺(tái)成為標(biāo)志性成果——通過集成通用強(qiáng)化學(xué)習(xí)框架與模型自動(dòng)化適配技術(shù),實(shí)現(xiàn)“一套代碼適配百余款機(jī)器人”,新機(jī)型導(dǎo)入即可訓(xùn)練,無需重復(fù)編程,徹底顛覆傳統(tǒng)研發(fā)流程。復(fù)旦大學(xué)亦深度參與技術(shù)驗(yàn)證,其自主研制的“光華一號(hào)”人形機(jī)器人依托該平臺(tái)優(yōu)化運(yùn)動(dòng)算法,將行走、抓取等功能的開發(fā)周期從3個(gè)月壓縮至數(shù)天。此外,平臺(tái)與UnityRLPlayground開源框架的融合,進(jìn)一步降低了開發(fā)門檻,支持從仿真訓(xùn)練到實(shí)體部署的全流程自動(dòng)化。
開源課程的優(yōu)勢(shì)在于 “產(chǎn)學(xué)研賽一體化”生態(tài):工具鏈貫通:從圖形化編程(GScratch)到工業(yè)級(jí)開發(fā)(ROS/Arduino),學(xué)生可在“格物”仿真平臺(tái)預(yù)演算法(如抗強(qiáng)風(fēng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)策略),再部署至實(shí)體硬件驗(yàn)證,壓縮研發(fā)周期;場(chǎng)景化創(chuàng)新:課程嵌入真實(shí)社會(huì)議題,如山區(qū)學(xué)生開發(fā)“智能澆花系統(tǒng)”,通過土壤濕度傳感器觸發(fā)機(jī)械臂灌溉指令,或參與IRM國(guó)際機(jī)器人創(chuàng)客大賽,設(shè)計(jì)火源定位誤差小于2米的林火監(jiān)測(cè)無人機(jī);開源社區(qū)協(xié)作:OpenLoong平臺(tái)共享3D模型與代碼庫(kù)(如“全自動(dòng)象棋機(jī)器人”方案),學(xué)生可復(fù)用成熟模塊聚焦功能優(yōu)化,而企業(yè)如優(yōu)必選、宇樹科技亦基于其硬件架構(gòu)二次開發(fā),將傳統(tǒng)需500萬元投入的機(jī)械臂原型壓縮至單人5天完成。IRM大賽開源林火監(jiān)測(cè)無人機(jī)方案,紅外定位誤差<2米。
格物斯坦機(jī)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(jí)機(jī)器人”的教育愿景——通過這些可以六面拼搭的微米級(jí)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(jìn)階開發(fā)多自由度仿生機(jī)器人(如12關(guān)節(jié)仿生犬),讓孩子們?cè)谡鎸?shí)問題的解決中錘煉系統(tǒng)性的工程思維,真正實(shí)現(xiàn)“小創(chuàng)客完成大夢(mèng)想”。示波器監(jiān)測(cè)接口開源化,實(shí)時(shí)調(diào)試硬件運(yùn)行參數(shù)。發(fā)展開源
全自動(dòng)升旗項(xiàng)目開源代碼,用程序演繹科技與人文交融。發(fā)展開源
格物斯坦這套開源課程的優(yōu)勢(shì)在于 “產(chǎn)學(xué)研賽一體化”生態(tài):工具鏈貫通:從圖形化編程(GScratch)到工業(yè)級(jí)開發(fā)(ROS/Arduino),學(xué)生可在“格物”仿真平臺(tái)預(yù)演算法(如抗強(qiáng)風(fēng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)策略),再部署至實(shí)體硬件驗(yàn)證,壓縮研發(fā)周期;場(chǎng)景化創(chuàng)新:課程嵌入真實(shí)社會(huì)議題,如山區(qū)學(xué)生開發(fā)“智能澆花系統(tǒng)”,通過土壤濕度傳感器觸發(fā)機(jī)械臂灌溉指令,或參與IRM國(guó)際機(jī)器人創(chuàng)客大賽,設(shè)計(jì)火源定位誤差小于2米的林火監(jiān)測(cè)無人機(jī);開源社區(qū)協(xié)作:OpenLoong平臺(tái)共享3D模型與代碼庫(kù)(如“全自動(dòng)象棋機(jī)器人”方案),學(xué)生可復(fù)用成熟模塊聚焦功能優(yōu)化,而企業(yè)如優(yōu)必選、宇樹科技亦基于其硬件架構(gòu)二次開發(fā),將傳統(tǒng)需500萬元投入的機(jī)械臂原型壓縮至單人5天完成。發(fā)展開源