關(guān)于金屬開源系列課程——低齡段(10-13歲) 以 Gbot機(jī)器人課程 為起點(diǎn),學(xué)生通過36課時(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐,從Scratch圖形化編程切入硬件交互。例如,在“螳螂機(jī)器人”項(xiàng)目中,學(xué)生需設(shè)計(jì)多關(guān)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu),結(jié)合巡線傳感器與超聲模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)避障;而“智能伸縮門”項(xiàng)目則要求學(xué)生運(yùn)用限位開關(guān)與藍(lán)牙模塊,調(diào)試電機(jī)扭矩與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),理解物理信號(hào)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。移動(dòng)端App實(shí)現(xiàn)遙控、語(yǔ)音控制及“你畫我跑”等交互玩法。生態(tài)開源教育
格物斯坦開源技術(shù)在普惠與社會(huì)價(jià)值教育公平化方面做了很多努力。比如格物斯坦機(jī)器人有限公司向山區(qū)學(xué)校捐贈(zèng)金屬開源套件,遠(yuǎn)程雙師課堂指導(dǎo)鄉(xiāng)村學(xué)生搭建“智能澆花系統(tǒng)”,縮小城鄉(xiāng)科技編程教育的差距。適老化創(chuàng)新:讓老年人可以通過語(yǔ)音控制積木模塊操作智能家居,能夠完成醫(yī)院的線上掛號(hào)的老人數(shù)量超90%。在產(chǎn)業(yè)銜接方面:企業(yè)利用開源平臺(tái)快速原型開發(fā),單人5天內(nèi)完成傳統(tǒng)需50人團(tuán)隊(duì)、500萬元投入的機(jī)器人原型測(cè)試,加速產(chǎn)業(yè)化落地。初級(jí)編程開源控制器社區(qū)創(chuàng)客空間標(biāo)配格物斯坦開源套件,鼓勵(lì)民間創(chuàng)新。
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。
這些控制器與格物斯坦的 “產(chǎn)學(xué)研賽一體化”戰(zhàn)略深度融合——GC-500已應(yīng)用于IRM國(guó)際機(jī)器人創(chuàng)客大賽,支撐青少年開發(fā)出火源定位誤差小于2米的“災(zāi)區(qū)生命探測(cè)機(jī)器人”;高校團(tuán)隊(duì)則依托GC-600的ROS兼容性,在“格物”仿真平臺(tái)中預(yù)演雙足機(jī)器人抗八級(jí)強(qiáng)風(fēng)的運(yùn)動(dòng)策略,再將算法部署至實(shí)體硬件驗(yàn)證,大幅壓縮研發(fā)周期。從幼兒指尖的點(diǎn)讀筆到青少年手中的ROS開發(fā)板,格物斯坦以一套梯度化、開源化、工業(yè)化的控制器體系,讓每個(gè)年齡段的創(chuàng)造者都能找到技術(shù)支點(diǎn),在真實(shí)問題解決中錘煉從邏輯思維到系統(tǒng)工程的素養(yǎng)。企業(yè)基于其硬件二次開發(fā),將機(jī)械臂原型研發(fā)從500萬壓縮至5天。
格物斯坦開源產(chǎn)品的深層意義,在于它將工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與教育目標(biāo)深度融合。例如,在“家庭衛(wèi)士”智能家居項(xiàng)目中,學(xué)生需配置紅外傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門開閉,調(diào)試電機(jī)扭矩確保門體平穩(wěn)運(yùn)行,并通過算法優(yōu)化能耗——這一過程同時(shí)融貫了機(jī)械工程、電子工程與軟件工程的跨學(xué)科思維。而產(chǎn)品對(duì)ROS(Robot Operating System)等工業(yè)框架的兼容性,則讓學(xué)生提前接觸無人駕駛、多機(jī)協(xié)作等前沿場(chǎng)景,例如通過Gazebo模擬器測(cè)試機(jī)器人集群避障算法,再部署至實(shí)體機(jī)器人驗(yàn)證。這種“虛實(shí)結(jié)合、學(xué)創(chuàng)一體” 的模式,不僅培養(yǎng)了技術(shù)能力,更塑造了“以開放工具解決復(fù)雜問題”的創(chuàng)造者心智。OpenLoong社區(qū)共享3D模型與代碼庫(kù),避免“重復(fù)造輪子”。初級(jí)編程開源控制器
全金屬模塊化設(shè)計(jì),兼容Scratch、Arduino及ROS生態(tài),擴(kuò)展性強(qiáng)大。生態(tài)開源教育
格物斯坦GBOT系列初級(jí)甲蟲機(jī)器人采用基礎(chǔ)履帶式移動(dòng)平臺(tái),結(jié)構(gòu)緊湊易組裝。通過ATmega328P主板控制電機(jī)驅(qū)動(dòng),學(xué)習(xí)基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)邏輯。該機(jī)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(jī)器人結(jié)構(gòu)認(rèn)知與動(dòng)作控制教學(xué)。而中級(jí)的投石車的設(shè)計(jì)模擬了古代利用杠桿原理拋射石彈的大型人力遠(yuǎn)射兵器。采用電機(jī)配合減速齒輪組驅(qū)動(dòng)投臂,精確控制拋射力度與角度。使用TT馬達(dá)電機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定動(dòng)力輸出,根據(jù)編程內(nèi)容的編寫調(diào)節(jié)投射軌跡。生態(tài)開源教育