格物斯坦與上海大學(xué)、清華大學(xué)共建“清華-上大機器藝術(shù)與具身智能實驗室”,由上海大學(xué)副教授葉林奇領(lǐng)銜,聚焦具身智能、機器人運動控制與仿真技術(shù)的前沿研究。該實驗室開發(fā)的“格物”具身智能仿真平臺成為標(biāo)志性成果——通過集成通用強化學(xué)習(xí)框架與模型自動化適配技術(shù),實現(xiàn)“一套代碼適配百余款機器人”,新機型導(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)驗證,其自主研制的“光華一號”人形機器人依托該平臺優(yōu)化運動算法,將行走、抓取等功能的開發(fā)周期從3個月壓縮至數(shù)天。此外,平臺與UnityRLPlayground開源框架的融合,進一步降低了開發(fā)門檻,支持從仿真訓(xùn)練到實體部署的全流程自動化。格物斯坦開源藍(lán)牙模塊支持多機協(xié)作,如群控機器人舞蹈編隊。工具開源智造
格物斯坦機器人金屬開源產(chǎn)品的材料主要是結(jié)構(gòu)精細(xì)的鋁合金構(gòu)件:采用工業(yè)級鋁合金材料,支持快速拆裝,結(jié)構(gòu)件公差精度可達(dá)0.01mm,在使用過程中可確保機械穩(wěn)定性。且其結(jié)構(gòu)件為六面拼搭設(shè)計:兼容樂高式積木體系,同時支持舵機、傳感器等模塊的自由擴展,可構(gòu)建從簡單機械臂到多自由度仿生機器人(如仿生蛇、仿生犬)的復(fù)雜形態(tài)。空間自由度優(yōu)化:仿生機器人關(guān)節(jié)支持多自由度運動(如四足機器人達(dá)12自由度),模擬生物步態(tài)與動態(tài)平衡。工具開源智造GLP圖形化軟件拖拽指令塊,一鍵轉(zhuǎn)譯C語言代碼,降低學(xué)習(xí)門檻。
開源這些控制器的優(yōu)勢在于教育適配性與技術(shù)開放性的統(tǒng)一:認(rèn)知分層設(shè)計:從點讀筆的物理交互到ROS的代碼開發(fā),形成“無屏→實體卡→圖形化→代碼化”的漸進路徑,匹配兒童思維從具象到抽象的發(fā)展規(guī)律;軟硬件深度協(xié)同:以GC-500為例,其內(nèi)置的GScratch軟件基于Scratch 2.0深度優(yōu)化,新增硬件交互模塊腳本,學(xué)生拖拽“超聲避障”“舵機角度”等積木即可控制機器人行為,同時支持圖形代碼一鍵轉(zhuǎn)譯為Arduino C語言,實現(xiàn)從趣味編程到工程開發(fā)的無縫躍遷;工業(yè)級擴展能力:GC-600控制器提供I2C、UART、GPIO等標(biāo)準(zhǔn)接口,可驅(qū)動多自由度仿生關(guān)節(jié)(如12自由度仿生犬),并兼容第三方傳感器與執(zhí)行器,使中學(xué)生能開發(fā)“林火監(jiān)測無人機”“腦電波控制機械臂”等復(fù)雜項目,將創(chuàng)客想法快速轉(zhuǎn)化為工業(yè)級原型;跨平臺生態(tài)整合:控制器適配格物斯坦的六面拼搭金屬結(jié)構(gòu)件(公差精度0.01mm),結(jié)合開源社區(qū)共享的3D模型與代碼庫,學(xué)生可復(fù)用“全自動象棋機器人”等成熟方案,聚焦創(chuàng)新優(yōu)化而非重復(fù)造輪,真正踐行“創(chuàng)造無圍墻”的理念。
格物斯坦機械手臂采用**度鋁合金結(jié)構(gòu)件,通過超精密加工技術(shù)實現(xiàn)0.01毫米公差精度,確保機械臂在高速運動中的穩(wěn)定性和耐久性。其關(guān)節(jié)模塊搭載高扭矩舵機(扭矩范圍0.15-20kg·cm),支持多自由度運動(如六軸協(xié)同),并預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化接口(I2C、UART、GPIO),兼容超聲測距、紅外巡線、溫濕度傳感器等300余種電子模塊,以及第三方執(zhí)行器如氣動機械爪。**控制器GC-500/GC-600系列集成藍(lán)牙4.0模塊,支持手機App遙控(如“你畫我跑”軌跡生成、語音指令交互),同時深度兼容ROS(Robot Operating System)開發(fā)套件。這一設(shè)計使學(xué)生可直接調(diào)用ROS中的運動控制API、傳感器驅(qū)動庫及OpenCV視覺算法,用Python/C++編寫自主導(dǎo)航程序,實現(xiàn)從仿真到實體硬件的無縫遷移。硬件預(yù)留I2C、UART等接口,可連接300余種電子模塊實現(xiàn)功能擴展。
開源系列產(chǎn)品的跨學(xué)科整合:結(jié)合3D打印課程,定制非標(biāo)結(jié)構(gòu)件(如輕量化仿生腿),優(yōu)化機器人動態(tài)性能;“腦電波控制積木車”實驗將專注力轉(zhuǎn)化為前進指令,應(yīng)用于特殊教育場景。高等教育與科研仿生機器人開發(fā):高校團隊基于“格物”仿真平臺預(yù)演雙足機器人Tinker的運動策略,再部署至實體硬件驗證抗風(fēng)壓能力(模擬八級強風(fēng));通過調(diào)整關(guān)節(jié)參數(shù)(如腿長、偏轉(zhuǎn)角度),探索四足機器人Go2的極限負(fù)重(50公斤)與跳躍穩(wěn)定性。人工智能融合:基于ROS開發(fā)“多機協(xié)作流水線”,實現(xiàn)機器人群體任務(wù)分配與避障算法;集成YOLO目標(biāo)檢測模型,賦予機械臂動態(tài)抓取能力(如分揀快遞包裹)。電子積木模塊實現(xiàn)電路入門,結(jié)合微型機床培養(yǎng)“數(shù)字匠人”技能。工具開源智造
開源技術(shù)降低了創(chuàng)業(yè)門檻,讓創(chuàng)新更普惠??。工具開源智造
關(guān)于金屬開源系列課程——低齡段(10-13歲) 以 Gbot機器人課程 為起點,學(xué)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(xué)生需設(shè)計多關(guān)節(jié)機械結(jié)構(gòu),結(jié)合巡線傳感器與超聲模塊實現(xiàn)動態(tài)避障;而“智能伸縮門”項目則要求學(xué)生運用限位開關(guān)與藍(lán)牙模塊,調(diào)試電機扭矩與齒輪傳動系統(tǒng),理解物理信號到數(shù)字指令的轉(zhuǎn)換邏輯。課程同步引入 GScratch軟件,支持圖形化指令一鍵轉(zhuǎn)譯為Arduino C代碼,為高階開發(fā)架設(shè)橋梁。工具開源智造