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(jī)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(jī)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(jī)器人算法的試錯成本。GScratch軟件繼承Scratch特性,新增硬件交互模塊,支持Arduino語言轉(zhuǎn)化。兼容各種開源信息
格物斯坦通過線上社區(qū)(OMO平臺) 與賽事活動構(gòu)建創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò):學(xué)生可共享3D模型、代碼庫(如“全自動象棋機(jī)器人”開源方案),復(fù)用成熟模塊聚焦功能優(yōu)化,避免“重復(fù)造輪”;企業(yè)如優(yōu)必選、宇樹科技基于其硬件架構(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,推動創(chuàng)客成果向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化;全球開發(fā)者通過OpenLoong社區(qū)協(xié)作優(yōu)化ROS驅(qū)動包,形成“個體創(chuàng)造-群體迭代”的飛輪效應(yīng)。格物斯坦開源系列的本質(zhì),是以工業(yè)級的精度(0.01mm結(jié)構(gòu)件)支撐教育級的容錯,以分層的工具鏈(點讀筆→ROS)匹配認(rèn)知躍遷(具象→抽象→創(chuàng)造),通過開源生態(tài)將碎片化創(chuàng)意整合為系統(tǒng)性解決方案。這種結(jié)合不僅讓小學(xué)生能在48小時內(nèi)完成聲控家居機(jī)器人原型,更讓創(chuàng)客教育從“興趣工坊”升維為“未來工程師的孵化器”——在這里,每個孩子既是問題的發(fā)現(xiàn)者,也是變革的創(chuàng)造者。刷卡編程開源編程創(chuàng)客教育技術(shù)普惠:開源硬件降低高階機(jī)器人開發(fā)門檻。
格物斯坦開源系列的傳感器與執(zhí)行器擁有多模態(tài)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(xiàn)人機(jī)交互。高精度舵機(jī):扭矩范圍0.15-20kg·cm,支持位置反饋與動態(tài)調(diào)參,滿足仿生機(jī)器人關(guān)節(jié)精細(xì)控制需求。擴(kuò)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(zhí)行器(如氣動機(jī)械爪)。格物斯坦金屬開源機(jī)器人系列以工業(yè)級精度硬件(0.01mm公差)+全棧式編程生態(tài)(圖形化至ROS)為主,覆蓋從K12工程啟蒙到高??蒲械娜湕l需求。其技術(shù)參數(shù)強(qiáng)調(diào)擴(kuò)展性與兼容性,教學(xué)場景則深度融合跨學(xué)科問題解決與真實社會議題,真正踐行“讓創(chuàng)造沒有圍墻”的開源精神。
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(jī)身,支持快速拆裝,機(jī)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(kuò)展板接入溫濕度傳感器或舵機(jī),或?qū)cratch圖形化程序無縫轉(zhuǎn)化為Arduino代碼進(jìn)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——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。開源系列采用??鋁合金結(jié)構(gòu)件??,工業(yè)級0.01mm公差精度,支持反復(fù)拆裝不變形。
格物斯坦的物理量傳感器以動態(tài)感知為重點,包括:力學(xué)感知模塊:如荷重傳感器、應(yīng)變加速度傳感器,可測量0.1-50kg范圍內(nèi)的壓力變化,精度達(dá)滿量程±0.05%,用于機(jī)械臂抓取力控制或摩天輪承重實驗;空間定位單元:超聲測距傳感器、巡線傳感器,構(gòu)成機(jī)器人避障與路徑規(guī)劃的基礎(chǔ);運動狀態(tài)器件:陀螺儀與加速度計融合模塊,支撐仿生機(jī)器人的動態(tài)平衡控制。環(huán)境量傳感器則聚焦跨學(xué)科場景融合:光敏傳感器基于光導(dǎo)效應(yīng),支持環(huán)境光強(qiáng)分級(如0-1000lux分檔),應(yīng)用于智能燈控系統(tǒng)與植物生長監(jiān)測;溫濕度復(fù)合傳感器采用陶瓷濕敏電容與擴(kuò)散硅技術(shù),溫度范圍-30℃~70℃,濕度檢測精度±3%,用于農(nóng)業(yè)溫室自動調(diào)控項目;氣敏組件如MQN型氣敏電阻,可檢測CO?、甲烷等氣體濃度,結(jié)合TiO?氧濃度傳感器,成為環(huán)保監(jiān)測機(jī)器人的重點。生物信號傳感器體現(xiàn)技術(shù)普惠:腦電波模塊通過專注力閾值觸發(fā)指令,將α波強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為機(jī)器人速度參數(shù),應(yīng)用于特殊兒童康復(fù)訓(xùn)練;表情面板集成LED陣列與觸摸感應(yīng),支持情緒化人機(jī)交互。“顏色分類系統(tǒng)”融合OpenCV與機(jī)械臂控制,實現(xiàn)毫米級分揀精度。0基礎(chǔ)學(xué)習(xí)開源技術(shù)
OpenLoong社區(qū)共享3D模型與代碼庫,避免“重復(fù)造輪子”。兼容各種開源信息
這些開源項目不僅需掌握多自由度機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計,更需貫通機(jī)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(jī)械臂開發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)器人,城市高中生用腦機(jī)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(jī)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。兼容各種開源信息