格物斯坦的開源產(chǎn)品體系是其教育生態(tài)中的亮點,充分體現(xiàn)了“產(chǎn)學(xué)研賽一體化”的品牌理念。這些產(chǎn)品不僅覆蓋了從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件到高級編程框架的全鏈條技術(shù),更深度融合了STEM教育目標,為青少年創(chuàng)客提供了可自由探索與創(chuàng)新的開放平臺。在硬件層面,格物斯坦的金屬開源機器人系列是其標志性產(chǎn)品。采用鋁合金材料打造的全金屬構(gòu)件支持快速拆裝,具備工業(yè)級精度與耐用性,例如“鐵達摩金屬開源機器人”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,允許學(xué)生從簡單的機械組裝進階至復(fù)雜的仿生機器人開發(fā)。其開源仿生平臺(如仿生蛇、仿生犬)則進一步融入生物力學(xué)與空間自由度設(shè)計,結(jié)合3D打印部件,學(xué)生可通過調(diào)整關(guān)節(jié)參數(shù)模擬生物運動步態(tài),在硬件層面實踐跨學(xué)科知識整合。格物斯坦 匯聚較好開源項目,加速技術(shù)傳播??。發(fā)展開源小車
格物斯坦機械手臂的**價值在于打通“學(xué)習(xí)-創(chuàng)造-應(yīng)用”閉環(huán):教學(xué)場景:在K12階段,學(xué)生通過搭建機械臂模型學(xué)習(xí)齒輪傳動、杠桿原理等工程知識;高中生則開發(fā)“智能分揀系統(tǒng)”,結(jié)合OpenCV識別不同顏色與形狀的物體。在高校科研中,上海大學(xué)與清華大學(xué)聯(lián)合實驗室利用該平臺研究具身智能算法,例如優(yōu)化雙足機器人Tinker的關(guān)節(jié)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(qū)學(xué)生設(shè)計“智能澆花系統(tǒng)”,通過土壤濕度傳感器觸發(fā)機械臂灌溉指令;IRM大賽獲獎項目“林火監(jiān)測無人機”則整合紅外傳感器與機械臂,實現(xiàn)火源定位誤差小于2米。產(chǎn)業(yè)賦能:平臺的開源特性降低企業(yè)研發(fā)成本。傳統(tǒng)需500萬元投入的機械臂原型開發(fā),現(xiàn)可單人5天內(nèi)完成;優(yōu)必選、宇樹科技等企業(yè)基于其硬件架構(gòu)開發(fā)出教育與工業(yè)場景產(chǎn)品,例如9.9萬元級家用服務(wù)機器人已投入養(yǎng)老醫(yī)療領(lǐng)域。多年齡段的開源硬件圖形化編程卡開源指令集,將抽象代碼轉(zhuǎn)化為可觸摸步驟。
格物斯坦的物理量傳感器以動態(tài)感知為重點,包括:力學(xué)感知模塊:如荷重傳感器、應(yīng)變加速度傳感器,可測量0.1-50kg范圍內(nèi)的壓力變化,精度達滿量程±0.05%,用于機械臂抓取力控制或摩天輪承重實驗;空間定位單元:超聲測距傳感器、巡線傳感器,構(gòu)成機器人避障與路徑規(guī)劃的基礎(chǔ);運動狀態(tài)器件:陀螺儀與加速度計融合模塊,支撐仿生機器人的動態(tài)平衡控制。環(huán)境量傳感器則聚焦跨學(xué)科場景融合:光敏傳感器基于光導(dǎo)效應(yīng),支持環(huán)境光強分級(如0-1000lux分檔),應(yīng)用于智能燈控系統(tǒng)與植物生長監(jiān)測;溫濕度復(fù)合傳感器采用陶瓷濕敏電容與擴散硅技術(shù),溫度范圍-30℃~70℃,濕度檢測精度±3%,用于農(nóng)業(yè)溫室自動調(diào)控項目;氣敏組件如MQN型氣敏電阻,可檢測CO?、甲烷等氣體濃度,結(jié)合TiO?氧濃度傳感器,成為環(huán)保監(jiān)測機器人的重點。生物信號傳感器體現(xiàn)技術(shù)普惠:腦電波模塊通過專注力閾值觸發(fā)指令,將α波強度轉(zhuǎn)化為機器人速度參數(shù),應(yīng)用于特殊兒童康復(fù)訓(xùn)練;表情面板集成LED陣列與觸摸感應(yīng),支持情緒化人機交互。
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(diào)參,滿足仿生機器人關(guān)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(shù)參數(shù)強調(diào)擴展性與兼容性,教學(xué)場景則深度融合跨學(xué)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。 開源舵機支持12自由度仿生蜘蛛動態(tài)平衡調(diào)試。
開源系列產(chǎn)品的跨學(xué)科整合:結(jié)合3D打印課程,定制非標結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化為前進指令,應(yīng)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(yù)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(diào)整關(guān)節(jié)參數(shù)(如腿長、偏轉(zhuǎn)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(wù)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)。山區(qū)學(xué)生用開源土壤濕度傳感器開發(fā)智能灌溉機器人。多年齡段的開源硬件
農(nóng)業(yè)創(chuàng)新:濕度傳感+機械臂實現(xiàn)無人化灌溉。發(fā)展開源小車
關(guān)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(xué)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(xué)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(xué)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。發(fā)展開源小車