格物斯坦的開源金屬結構件以0.01毫米公差精度(工業級標準)和鋁合金材質為主,支持反復拆裝而不變形,同時預留標準化接口(I2C、UART、GPIO),兼容300余種電子模塊(如超聲傳感器、溫濕度傳感器、舵機等)。這種設計讓學生無需專業工具即可徒手搭建復雜機械系統(如六足仿生螞蟻或智能澆花機械臂),既保障了工程可靠性,又極大降低了物理實現的壁壘。例如,山區學生可利用土壤濕度傳感器觸發機械臂灌溉指令,解決農業實際問題;高中生則能開發“林火監測無人機”,通過紅外傳感器實現火源定位誤差小于2米。移動端App實現遙控、語音控制及“你畫我跑”等交互玩法。進階版開源系列
格物斯坦機械手臂的**價值在于打通“學習-創造-應用”閉環:教學場景:在K12階段,學生通過搭建機械臂模型學習齒輪傳動、杠桿原理等工程知識;高中生則開發“智能分揀系統”,結合OpenCV識別不同顏色與形狀的物體。在高校科研中,上海大學與清華大學聯合實驗室利用該平臺研究具身智能算法,例如優化雙足機器人Tinker的關節控制策略。競賽與社會議題:機械手臂成為解決真實問題的工具。如山區學生設計“智能澆花系統”,通過土壤濕度傳感器觸發機械臂灌溉指令;IRM大賽獲獎項目“林火監測無人機”則整合紅外傳感器與機械臂,實現火源定位誤差小于2米。產業賦能:平臺的開源特性降低企業研發成本。傳統需500萬元投入的機械臂原型開發,現可單人5天內完成;優必選、宇樹科技等企業基于其硬件架構開發出教育與工業場景產品,例如9.9萬元級家用服務機器人已投入養老醫療領域。高階板開源代碼農業創新:濕度傳感+機械臂實現無人化灌溉。
這些控制器與格物斯坦的 “產學研賽一體化”戰略深度融合——GC-500已應用于IRM國際機器人創客大賽,支撐青少年開發出火源定位誤差小于2米的“災區生命探測機器人”;高校團隊則依托GC-600的ROS兼容性,在“格物”仿真平臺中預演雙足機器人抗八級強風的運動策略,再將算法部署至實體硬件驗證,大幅壓縮研發周期。從幼兒指尖的點讀筆到青少年手中的ROS開發板,格物斯坦以一套梯度化、開源化、工業化的控制器體系,讓每個年齡段的創造者都能找到技術支點,在真實問題解決中錘煉從邏輯思維到系統工程的素養。
格物斯坦機器人有限公司研發的開源金屬結構件的這些特性共同支撐了格物斯坦“從積木到工業級機器人”的教育愿景——通過這些可以六面拼搭的微米級精度的金屬結構件,青少年既能以比較低門檻的方式探索編程基礎工程(如搭建摩天輪模型學習齒輪變速原理),又能結合格物斯坦自主研發的各種控制器編寫程序進階開發多自由度仿生機器人(如12關節仿生犬),讓孩子們在真實問題的解決中錘煉系統性的工程思維,真正實現“小創客完成大夢想”。GC-600控制器集成超聲傳感器、表情面板與藍牙,支持多傳感器融合。
格物斯坦GBOT系列初級甲蟲機器人采用基礎履帶式移動平臺,結構緊湊易組裝。通過ATmega328P主板控制電機驅動,學習基礎運動邏輯。該機器人支持Scratch圖形化編程快速入門,或Arduino代碼深入開發,適合機器人結構認知與動作控制教學。而中級的投石車的設計模擬了古代利用杠桿原理拋射石彈的大型人力遠射兵器。采用電機配合減速齒輪組驅動投臂,精確控制拋射力度與角度。使用TT馬達電機實現穩定動力輸出,根據編程內容的編寫調節投射軌跡。“顏色分類系統”融合OpenCV與機械臂控制,實現毫米級分揀精度。進階版開源系列
開源柔性制造流水線教案,模擬工業4.0生產流程。進階版開源系列
關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。進階版開源系列