這些開源項目不僅需掌握多自由度機械結構設計,更需貫通機械動力學、傳感融合與AI算法,將創客想法轉化為可部署的工業級原型,為科研或職業發展鋪路。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→創造”的認知躍遷路徑: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關聯,青少年則借工業級工具實現自主創新。這一路徑與中國青少年智力發展特征深度咬合——例如山區學生通過土壤濕度傳感與機械臂開發農業機器人,城市高中生用腦機接口模塊為特殊兒童設計康復工具——讓技術普惠成為創造力民主化的引擎。隨著“格物”具身智能平臺的拓展,該開源生態將持續降低高階機器人開發門檻,讓每個年齡段的探索者都能成為未來智能社會的構建者。開源硬件可接入Python/C++編寫的工業級算法,銜接高等教育需求。適合高齡段學習的開源探索
格物斯坦與上海大學、清華大學共建“清華-上大機器藝術與具身智能實驗室”,由上海大學副教授葉林奇領銜,聚焦具身智能、機器人運動控制與仿真技術的前沿研究。該實驗室開發的“格物”具身智能仿真平臺成為標志性成果——通過集成通用強化學習框架與模型自動化適配技術,實現“一套代碼適配百余款機器人”,新機型導入即可訓練,無需重復編程,徹底顛覆傳統研發流程。復旦大學亦深度參與技術驗證,其自主研制的“光華一號”人形機器人依托該平臺優化運動算法,將行走、抓取等功能的開發周期從3個月壓縮至數天。此外,平臺與UnityRLPlayground開源框架的融合,進一步降低了開發門檻,支持從仿真訓練到實體部署的全流程自動化。適合高齡段學習的開源探索高齡段課程深度兼容ROS,調用OpenCV視覺庫開發工業級算法。
格物斯坦開源系列課程在低齡段(10-13歲) 以 Gbot機器人課程 為起點,學生通過36課時的項目實踐,從Scratch圖形化編程切入硬件交互。例如,在“螳螂機器人”項目中,學生需設計多關節機械結構,結合巡線傳感器與超聲模塊實現動態避障;而“智能伸縮門”項目則要求學生運用限位開關與藍牙模塊,調試電機扭矩與齒輪傳動系統,理解物理信號到數字指令的轉換邏輯。課程同步引入 GScratch軟件,支持圖形化指令一鍵轉譯為Arduino C代碼,為高階開發架設橋梁。
格物斯坦的開源系列產品構建了一套覆蓋3至16歲全年齡段的梯度化教育生態,其設計精細契合不同年齡段學習者的認知發展規律與創造力激發需求,通過“硬件精度+軟件適配+場景進階”的三維支撐,讓每個成長階段的孩子都能找到技術探索的支點。高階創造階段(13-16歲):工業級開發與跨學科創新開源系列的設計體現于GC-500/GC-600控制器與金屬結構件(0.01mm公差精度),其深度兼容ROS開發套件與Arduino生態,支持Python/C++編寫工業級算法。學生可開發復雜項目如:仿生機械臂:調用OpenCV視覺庫實現動態分揀,通過YOLO模型識別物體顏色與形狀,抓取精度達毫米級;自主平衡車:融合陀螺儀與強化學習算法,模擬八級強風環境優化抗擾策略;林火監測系統:整合紅外傳感器與無人機,實現火源定位誤差小于2米。硬件預留I2C、UART等接口,可連接300余種電子模塊實現功能擴展。
格物斯坦自主研發的這套開源系列課程是其根據中國本土化stem教育生態中面向10歲以上青少年的更高階實踐平臺,深度融合工業級硬件與開源軟件生態,通過“機械結構+電子電路+算法編程”的三維整合,構建了從機械和編程的基礎認知到對其創新研發的完整路徑。該系列課程以高精度的金屬結構件(0.01毫米公差精度)與專門研發的開源控制器(如GC-500/GC-600)為很重要的載體,結合分層級編程工具鏈,精確適配不同年齡段學生的認知發展與創新能力需求。表情面板動態反饋情緒,增強人機互動沉浸感。兼容各種開源軟件
中學生開發仿生蜘蛛,協調12自由度舵機運動并優化動態平衡算法。適合高齡段學習的開源探索
格物斯坦開源課程的價值在于以“開源工業級”標準重塑創客教育:一方面,0.01mm公差金屬件提供接近工業產品的可靠性,使學生能在真實物理約束中理解結構強度與運動精度;另一方面,兼容ROS生態與第三方傳感器(如指南針、陀螺儀),支持學生開發“林火監測無人機”等社會議題解決方案,將課堂知識轉化為應對全球挑戰的創新能力。通過這一體系,格物斯坦不僅培養青少年的系統性工程素養,更以開源生態推動“個體創造-群體迭代”的飛輪,讓每個少年創客都能成為未來智能社會的構建者。適合高齡段學習的開源探索