開源系列鮮明的特質在于其全棧開放的設計哲學。硬件上,產品采用鋁合金機身,支持快速拆裝,機械結構、電子模塊、軟件接口均遵循模塊化設計原則。這種設計不僅賦予產品工業(yè)級的耐用性,更讓學習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擴展板接入溫濕度傳感器或舵機,或將Scratch圖形化程序無縫轉化為Arduino代碼進行底層優(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——學生拖拽“超聲波避障”積木塊時,實際是在操控GC-500控制器驅動真實傳感器,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”的雙軌設計,既降低了學習門檻,又為高階探索保留了空間。圖形化編程卡開源指令集,將抽象代碼轉化為可觸摸步驟。生態(tài)開源探索
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(tài),其設計精細契合不同年齡段學習者的認知發(fā)展規(guī)律與創(chuàng)造力激發(fā)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(chuàng)造階段(13-16歲):工業(yè)級開發(fā)與跨學科創(chuàng)新開源系列的設計體現(xiàn)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(fā)套件與Arduino生態(tài),支持Python/C++編寫工業(yè)級算法。學生可開發(fā)復雜項目如:仿生機械臂:調用OpenCV視覺庫實現(xiàn)動態(tài)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(huán)境優(yōu)化抗擾策略;林火監(jiān)測系統(tǒng):整合紅外傳感器與無人機,實現(xiàn)火源定位誤差小于2米。適合高齡段學習的開源平臺GLP圖形化軟件拖拽指令塊,一鍵轉譯C語言代碼,降低學習門檻。
開源這些控制器的優(yōu)勢在于教育適配性與技術開放性的統(tǒng)一:認知分層設計: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,可驅動多自由度仿生關節(jié)(如12自由度仿生犬),并兼容第三方傳感器與執(zhí)行器,使中學生能開發(fā)“林火監(jiān)測無人機”“腦電波控制機械臂”等復雜項目,將創(chuàng)客想法快速轉化為工業(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構件(公差精度0.01mm),結合開源社區(qū)共享的3D模型與代碼庫,學生可復用“全自動象棋機器人”等成熟方案,聚焦創(chuàng)新優(yōu)化而非重復造輪,真正踐行“創(chuàng)造無圍墻”的理念。
開源系列產品的跨學科整合:結合3D打印課程,定制非標結構件(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”實驗將專注力轉化為前進指令,應用于特殊教育場景。高等教育與科研仿生機器人開發(fā):高校團隊基于“格物”仿真平臺預演雙足機器人Tinker的運動策略,再部署至實體硬件驗證抗風壓能力(模擬八級強風);通過調整關節(jié)參數(shù)(如腿長、偏轉角度),探索四足機器人Go2的極限負重(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)機器人群體任務分配與避障算法;集成YOLO目標檢測模型,賦予機械臂動態(tài)抓取能力(如分揀快遞包裹)。未來屬于開源:透明、協(xié)作、持續(xù)進化??。
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(tài)與第三方傳感器(如指南針、陀螺儀),支持學生開發(fā)“林火監(jiān)測無人機”等社會議題解決方案,將課堂知識轉化為應對全球挑戰(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建者。山區(qū)學生用開源土壤濕度傳感器開發(fā)智能灌溉機器人。影響開源圖形化編程
IRM大賽中設計林火監(jiān)測無人機,紅外定位火源誤差小于2米。生態(tài)開源探索
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)人機交互。高精度舵機:扭矩范圍0.15-20kg·cm,支持位置反饋與動態(tài)調參,滿足仿生機器人關節(jié)精細控制需求。擴展接口: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(如氣動機械爪)。格物斯坦金屬開源機器人系列以工業(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工程啟蒙到高校科研的全鏈條需求。其技術參數(shù)強調擴展性與兼容性,教學場景則深度融合跨學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。 生態(tài)開源探索