格物斯坦開源系列課程在低齡段(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(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”項目則要求學生運用限位開關(guān)與藍牙模塊,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。IRM大賽開源林火監(jiān)測無人機方案,紅外定位誤差<2米。發(fā)展開源圖形化編程
格物斯坦自主研發(fā)的這套開源系列課程是其根據(jù)中國本土化stem教育生態(tài)中面向10歲以上青少年的更高階實踐平臺,深度融合工業(yè)級硬件與開源軟件生態(tài),通過“機械結(jié)構(gòu)+電子電路+算法編程”的三維整合,構(gòu)建了從機械和編程的基礎(chǔ)認知到對其創(chuàng)新研發(fā)的完整路徑。該系列課程以高精度的金屬結(jié)構(gòu)件(0.01毫米公差精度)與專門研發(fā)的開源控制器(如GC-500/GC-600)為很重要的載體,結(jié)合分層級編程工具鏈,精確適配不同年齡段學生的認知發(fā)展與創(chuàng)新能力需求。認識開源系列GC-500控制器開源設(shè)計,兼容ROS生態(tài)調(diào)用運動控制API。
開源系列鮮明的特質(zhì)在于其全棧開放的設(shè)計哲學。硬件上,產(chǎn)品采用鋁合金機身,支持快速拆裝,機械結(jié)構(gòu)、電子模塊、軟件接口均遵循模塊化設(shè)計原則。這種設(shè)計不僅賦予產(chǎn)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?qū)cratch圖形化程序無縫轉(zhuǎn)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一一學生拖拽“超聲波避障”積木塊時,實際是在操控GC-500控制器驅(qū)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(zhuǎn)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(shè)計,既降低了學習門檻,又為高階探索保留了空間。
關(guān)于金屬開源系列課程一一低齡段(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(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”項目則要求學生運用限位開關(guān)與藍牙模塊,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。未來屬于開源:透明、協(xié)作、持續(xù)進化。
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12自由度),模擬生物步態(tài)與動態(tài)平衡。巡線傳感器實現(xiàn)厘米級路徑跟蹤,適配迷宮導航等復(fù)雜場景。認識開源系列
“顏色分類系統(tǒng)”融合OpenCV與機械臂控制,實現(xiàn)毫米級分揀精度。發(fā)展開源圖形化編程
開源課程以C/C++語言為重點,學生從流程圖設(shè)計入手,逐步進階至工業(yè)級代碼開發(fā)。課程通過GLP圖形化軟件實現(xiàn)編程邏輯的可視化過渡一一例如拖拽“舵機角度”“環(huán)境光強度”等積木塊生成控制指令,并一鍵轉(zhuǎn)譯為Arduino代碼,降低高階語言的學習門檻。在高級階段,學生需編寫算法控制多自由度系統(tǒng),如為“螳螂機器人”設(shè)計捕食邏輯:通過陀螺儀數(shù)據(jù)檢測身體傾斜度,結(jié)合超聲測距觸發(fā)機械臂抓取動作,實現(xiàn)仿生行為的動態(tài)響應(yīng)。課程導向復(fù)雜系統(tǒng)的原型開發(fā),如“顏色分類系統(tǒng)”需融合OpenCV視覺識別與機械臂控制,通過YOLO模型區(qū)分物體顏色并指揮分揀機構(gòu)完成毫米級操作;“柔性制造流水線”則需協(xié)調(diào)傳送帶電機、機械爪與紅外計數(shù)模塊,模擬工業(yè)自動化流程。這些項目不僅要求學生貫通機械動力學與傳感技術(shù),更需運用工程迭代思維一一在“格物”仿真平臺預(yù)演抗強風、高負載場景,再通過示波器監(jiān)測實體硬件運行參數(shù),優(yōu)化代碼與結(jié)構(gòu)設(shè)計,壓縮研發(fā)周期。發(fā)展開源圖形化編程