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)模式大幅降低了機器人算法的試錯成本。“懸崖勒馬”項目調(diào)試紅外傳感器,編寫舵機急停邏輯應(yīng)對邊緣風(fēng)險。0基礎(chǔ)學(xué)習(xí)開源結(jié)構(gòu)件
開源系列的產(chǎn)品矩陣覆蓋了從入門到精進的完整路徑:基礎(chǔ)構(gòu)建套件:如全金屬機械臂套裝,包含360余種結(jié)構(gòu)件、編碼器電機及多類型傳感器,學(xué)生可搭建微型坦克、仿生機械手等復(fù)雜機構(gòu),并通過GLP圖形軟件實現(xiàn)路徑規(guī)劃與抓取控制;智能控制器中樞:旗艦型號GC-500控制器支持多總線通信(如I2C、UART),可同時驅(qū)動多個電機并處理多傳感器數(shù)據(jù)流,其開放接口允許接入樹莓派等第三方開發(fā)板,實現(xiàn)人臉識別、語音交互等AI功能擴展;專業(yè)創(chuàng)客平臺:面向?qū)W校實驗室的“極鎂客”創(chuàng)客套裝,深度融合機械傳動、電子電路與開源編程,學(xué)生可設(shè)計智能家居系統(tǒng)(如自動門、掃地機器人)或競技機器人(如戰(zhàn)地吉普、輪滑人形機器人),在解決實際工程問題中實踐“設(shè)計-編程-調(diào)試”全流程。0基礎(chǔ)學(xué)習(xí)開源結(jié)構(gòu)件硬件預(yù)留I2C、UART等接口,可連接300余種電子模塊實現(xiàn)功能擴展。
格物斯坦將創(chuàng)客教育定義為“真實問題的工程化解決”,其課程設(shè)計聚焦跨學(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國際機器人創(chuàng)客大賽中,青少年團隊利用開源控制器和金屬結(jié)構(gòu)件設(shè)計“災(zāi)區(qū)生命探測機器人”,結(jié)合超聲定位與機械臂救援模塊,將課堂知識轉(zhuǎn)化為社會應(yīng)急方案;特殊教育場景中,腦電波傳感器與機械臂結(jié)合,讓自閉癥兒童通過專注力閾值控制機器人運動速度,行為干預(yù)有效率達40%,體現(xiàn)技術(shù)普惠的創(chuàng)客倫理。
格物斯坦開源金屬結(jié)構(gòu)件的工藝優(yōu)勢則體現(xiàn)為三方面:教育適配性:快速拆裝結(jié)構(gòu)結(jié)合色彩鮮明的表面氧化涂層,使低齡學(xué)生可徒手完成復(fù)雜機器人搭建(如仿生蛇、三輪全向輪小車),無需專業(yè)工具即能實踐機械傳動原理;工業(yè)級耐用與擴展:鋁合金材質(zhì)抗沖擊性強,支持反復(fù)拆裝而不變形,同時預(yù)留標準化接口(如I2C、UART),兼容舵機、溫濕度傳感器等300余種電子模塊,學(xué)生可自由設(shè)計“智能澆花系統(tǒng)”或“腦電波控制積木車”等跨學(xué)科項目;開源生態(tài)整合:結(jié)構(gòu)件與Scratch/Arduino編程平臺深度兼容,例如主控板GMega基于ATmega2560芯片開發(fā),支持圖形化積木編程一鍵轉(zhuǎn)譯C代碼,學(xué)生從機械搭建到算法部署形成完整創(chuàng)造閉環(huán)。未來屬于開源:透明、協(xié)作、持續(xù)進化??。
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等標準接口,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。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。0基礎(chǔ)學(xué)習(xí)開源結(jié)構(gòu)件
表情面板動態(tài)反饋情緒,增強人機互動沉浸感。0基礎(chǔ)學(xué)習(xí)開源結(jié)構(gòu)件
格物斯坦開源課程的價值在于以“開源工業(yè)級”標準重塑創(chuàng)客教育:一方面,0.01mm公差金屬件提供接近工業(yè)產(chǎn)品的可靠性,使學(xué)生能在真實物理約束中理解結(jié)構(gòu)強度與運動精度;另一方面,兼容ROS生態(tài)與第三方傳感器(如指南針、陀螺儀),支持學(xué)生開發(fā)“林火監(jiān)測無人機”等社會議題解決方案,將課堂知識轉(zhuǎn)化為應(yīng)對全球挑戰(zhàn)的創(chuàng)新能力。通過這一體系,格物斯坦不僅培養(yǎng)青少年的系統(tǒng)性工程素養(yǎng),更以開源生態(tài)推動“個體創(chuàng)造-群體迭代”的飛輪,讓每個少年創(chuàng)客都能成為未來智能社會的構(gòu)建者。0基礎(chǔ)學(xué)習(xí)開源結(jié)構(gòu)件