格物斯坦的物理量傳感器以動態(tài)感知為重點,包括:力學感知模塊:如荷重傳感器、應變加速度傳感器,可測量0.1-50kg范圍內的壓力變化,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,構成機器人避障與路徑規(guī)劃的基礎;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科場景融合:光敏傳感器基于光導效應,支持環(huán)境光強分級(如0-1000lux分檔),應用于智能燈控系統(tǒng)與植物生長監(jiān)測;溫濕度復合傳感器采用陶瓷濕敏電容與擴散硅技術,溫度范圍-30℃~70℃,濕度檢測精度±3%,用于農業(yè)溫室自動調控項目;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波強度轉化為機器人速度參數(shù),應用于特殊兒童康復訓練;表情面板集成LED陣列與觸摸感應,支持情緒化人機交互。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。影響開源自動化工廠

這些控制器與格物斯坦的 “產學研賽一體化”戰(zhàn)略深度融合——GC-500已應用于IRM國際機器人創(chuàng)客大賽,支撐青少年開發(fā)出火源定位誤差小于2米的“災區(qū)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(fā)周期。從幼兒指尖的點讀筆到青少年手中的ROS開發(fā)板,格物斯坦以一套梯度化、開源化、工業(yè)化的控制器體系,讓每個年齡段的創(chuàng)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(tǒng)工程的素養(yǎng)。影響開源自動化工廠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。

在開源課程中,學生需熟練運用螺絲刀、套筒等工具組裝鋁合金構件,學習曲柄連桿機構、蝸桿傳動、齒輪齒條等機械原理,并應用于實際模型搭建。例如,在“智能伸縮門”項目中,學生需設計限位開關與齒輪傳動系統(tǒng),實現(xiàn)機械結構的精確啟??刂?;在“塔吊”模型中,則需結合定滑輪與動滑輪原理優(yōu)化負載平衡,理解工程力學在現(xiàn)實場景中的應用。課程要求學生掌握基礎電路原理,通過Arduino控制器驅動巡線傳感器、超聲波模塊、藍牙通信單元等300余種電子元件。例如,在“懸崖勒馬”項目中,學生需配置紅外傳感器探測邊緣距離,并編寫程序觸發(fā)舵機急停;在“循跡小車”任務中,則需調試灰度傳感器實現(xiàn)厘米級路徑跟蹤,綜合運用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術解決動態(tài)環(huán)境下的導航問題。
這些開源項目不僅需掌握多自由度機械結構設計,更需貫通機械動力學、傳感融合與AI算法,將創(chuàng)客想法轉化為可部署的工業(yè)級原型,為科研或職業(yè)發(fā)展鋪路。全周期教育理念的深層邏輯格物斯坦的年齡分層背后是“具象→抽象→創(chuàng)造”的認知躍遷路徑:幼兒通過物理交互建立邏輯原點,兒童在圖形化編程中理解系統(tǒng)關聯(lián),青少年則借工業(yè)級工具實現(xiàn)自主創(chuàng)新。這一路徑與中國青少年智力發(fā)展特征深度咬合——例如山區(qū)學生通過土壤濕度傳感與機械臂開發(fā)農業(yè)機器人,城市高中生用腦機接口模塊為特殊兒童設計康復工具——讓技術普惠成為創(chuàng)造力民主化的引擎。隨著“格物”具身智能平臺的拓展,該開源生態(tài)將持續(xù)降低高階機器人開發(fā)門檻,讓每個年齡段的探索者都能成為未來智能社會的構建者。家庭用戶通過App租賃教具,親子合作搭建聲控家居機器人。

格物斯坦這套開源課程的優(yōu)勢在于 “產學研賽一體化”生態(tài):工具鏈貫通:從圖形化編程(GScratch)到工業(yè)級開發(fā)(ROS/Arduino),學生可在“格物”仿真平臺預演算法(如抗強風機械臂運動策略),再部署至實體硬件驗證,壓縮研發(fā)周期;場景化創(chuàng)新:課程嵌入真實社會議題,如山區(qū)學生開發(fā)“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,或參與IRM國際機器人創(chuàng)客大賽,設計火源定位誤差小于2米的林火監(jiān)測無人機;開源社區(qū)協(xié)作:OpenLoong平臺共享3D模型與代碼庫(如“全自動象棋機器人”方案),學生可復用成熟模塊聚焦功能優(yōu)化,而企業(yè)如優(yōu)必選、宇樹科技亦基于其硬件架構二次開發(fā),將傳統(tǒng)需500萬元投入的機械臂原型壓縮至單人5天完成。移動端App實現(xiàn)遙控、語音控制及“你畫我跑”等交互玩法。影響開源自動化工廠
仿真平臺預演機械臂抗強風策略,再部署實體硬件驗證,壓縮研發(fā)周期。影響開源自動化工廠
格物斯坦開源系列的控制器是其教育機器人生態(tài)的重要中樞,通過分層級、多模態(tài)的設計策略,精細適配3-16歲不同年齡段學習者的認知發(fā)展需求,同時以工業(yè)級性能與教育普惠性為**優(yōu)勢,構建了從啟蒙交互到高階開發(fā)的完整技術鏈條。GC-500/GC-600高階控制器針對13-16歲青少年,不僅集成藍牙4.0模塊實現(xiàn)手機App遙控(如“你畫我跑”軌跡生成、語音指令交互),更深度兼容ROS(Robot Operating System)開發(fā)套件,提供傳感器驅動庫與運動控制API,支持Python/C++編寫自主導航算法,可直接部署至仿生機器人實體驗證。影響開源自動化工廠