格物斯坦GBOT系列初級(jí)甲蟲(chóng)機(jī)器人采用基礎(chǔ)履帶式移動(dòng)平臺(tái),結(jié)構(gòu)緊湊易組裝。通過(guò)ATmega328P主板控制電機(jī)驅(qū)動(dòng),學(xué)習(xí)基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)邏輯。該機(jī)器人支持Scratch圖形化編程快速入門(mén),或Arduino代碼深入開(kāi)發(fā),適合機(jī)器人結(jié)構(gòu)認(rèn)知與動(dòng)作控制教學(xué)。而中級(jí)的投石車(chē)的設(shè)計(jì)模擬了古代利用杠桿原理拋射石彈的大型人力遠(yuǎn)射兵器。采用電機(jī)配合減速齒輪組驅(qū)動(dòng)投臂,精確控制拋射力度與角度。使用TT馬達(dá)電機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定動(dòng)力輸出,根據(jù)編程內(nèi)容的編寫(xiě)調(diào)節(jié)投射軌跡。格物斯坦 匯聚較好開(kāi)源項(xiàng)目,加速技術(shù)傳播??。發(fā)展開(kāi)源圖形化編程
格物斯坦通過(guò)線(xiàn)上社區(qū)(OMO平臺(tái)) 與賽事活動(dòng)構(gòu)建創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò):學(xué)生可共享3D模型、代碼庫(kù)(如“全自動(dòng)象棋機(jī)器人”開(kāi)源方案),復(fù)用成熟模塊聚焦功能優(yōu)化,避免“重復(fù)造輪”;企業(yè)如優(yōu)必選、宇樹(shù)科技基于其硬件架構(gòu)二次開(kāi)發(fā),將傳統(tǒng)需500萬(wàn)元投入的機(jī)械臂原型壓縮至單人5天完成,推動(dòng)創(chuàng)客成果向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化;全球開(kāi)發(fā)者通過(guò)OpenLoong社區(qū)協(xié)作優(yōu)化ROS驅(qū)動(dòng)包,形成“個(gè)體創(chuàng)造-群體迭代”的飛輪效應(yīng)。格物斯坦開(kāi)源系列的本質(zhì),是以工業(yè)級(jí)的精度(0.01mm結(jié)構(gòu)件)支撐教育級(jí)的容錯(cuò),以分層的工具鏈(點(diǎn)讀筆→ROS)匹配認(rèn)知躍遷(具象→抽象→創(chuàng)造),通過(guò)開(kāi)源生態(tài)將碎片化創(chuàng)意整合為系統(tǒng)性解決方案。這種結(jié)合不僅讓小學(xué)生能在48小時(shí)內(nèi)完成聲控家居機(jī)器人原型,更讓創(chuàng)客教育從“興趣工坊”升維為“未來(lái)工程師的孵化器”——在這里,每個(gè)孩子既是問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)者,也是變革的創(chuàng)造者。開(kāi)源系列開(kāi)源課程鼓勵(lì)解決真實(shí)問(wèn)題,如山區(qū)學(xué)生開(kāi)發(fā)土壤濕度觸發(fā)的灌溉機(jī)器人。
格物斯坦傳感器的優(yōu)勢(shì)在于工業(yè)精度與教育易用性的統(tǒng)一:微米級(jí)硬件適配:傳感器接口與鋁合金結(jié)構(gòu)件采用0.01mm公差設(shè)計(jì),確保超聲探頭、紅外發(fā)射器等模塊的安裝穩(wěn)定性,抗沖擊性較塑料件提升300%,支持千次拆裝無(wú)損耗;全棧式信號(hào)處理:內(nèi)置放大濾波電路(如應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的惠斯通電橋),直接輸出校準(zhǔn)后數(shù)字信號(hào),學(xué)生無(wú)需額外搭建電路即可通過(guò)I2C/UART讀取數(shù)據(jù),降低電子工程門(mén)檻;跨平臺(tái)編程融合:在圖形化軟件GScratch中,傳感器數(shù)據(jù)被封裝為“環(huán)境光強(qiáng)度”“障礙物距離”等積木塊,支持拖拽式邏輯設(shè)計(jì);高階開(kāi)發(fā)者則可調(diào)用ROS驅(qū)動(dòng)包(如OpenCV視覺(jué)庫(kù)),實(shí)現(xiàn)Python/C++原生控制。
開(kāi)源課程的優(yōu)勢(shì)在于 “產(chǎn)學(xué)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(jí)開(kāi)發(fā)(ROS/Arduino),學(xué)生可在“格物”仿真平臺(tái)預(yù)演算法(如抗強(qiáng)風(fēng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)策略),再部署至實(shí)體硬件驗(yàn)證,壓縮研發(fā)周期;場(chǎng)景化創(chuàng)新:課程嵌入真實(shí)社會(huì)議題,如山區(qū)學(xué)生開(kāi)發(fā)“智能澆花系統(tǒng)”,通過(guò)土壤濕度傳感器觸發(fā)機(jī)械臂灌溉指令,或參與IRM國(guó)際機(jī)器人創(chuàng)客大賽,設(shè)計(jì)火源定位誤差小于2米的林火監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī);開(kāi)源社區(qū)協(xié)作:OpenLoong平臺(tái)共享3D模型與代碼庫(kù)(如“全自動(dòng)象棋機(jī)器人”方案),學(xué)生可復(fù)用成熟模塊聚焦功能優(yōu)化,而企業(yè)如優(yōu)必選、宇樹(shù)科技亦基于其硬件架構(gòu)二次開(kāi)發(fā),將傳統(tǒng)需500萬(wàn)元投入的機(jī)械臂原型壓縮至單人5天完成。開(kāi)放工廠(chǎng)參觀(guān),學(xué)生實(shí)地體驗(yàn)智能制造流程。
格物斯坦開(kāi)源產(chǎn)品在教育方面的應(yīng)用主要在基礎(chǔ)教育階段(K12)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工程思維:小學(xué)生通過(guò)搭建“齒輪傳動(dòng)摩天輪”,理解杠桿原理與能量轉(zhuǎn)化效率;中學(xué)生用金屬積木還原故宮角樓模型,榫卯精度達(dá)0.1mm,融合傳統(tǒng)建筑技藝與現(xiàn)代力學(xué)分析。編程邏輯訓(xùn)練:低齡學(xué)生用圖形化編程控制仿生機(jī)器人行走路徑,學(xué)習(xí)循環(huán)/條件判斷等基礎(chǔ)邏輯;高中生通過(guò)ROS套件開(kāi)發(fā)“智能分揀機(jī)械臂”,結(jié)合OpenCV視覺(jué)識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)物體分類(lèi)。競(jìng)賽與創(chuàng)客項(xiàng)目IRM國(guó)際機(jī)器人創(chuàng)客大賽:學(xué)生設(shè)計(jì)“林火監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)”,利用紅外傳感器積木模塊實(shí)現(xiàn)火源定位,準(zhǔn)確率98%;“災(zāi)區(qū)生命探測(cè)機(jī)器人”項(xiàng)目通過(guò)金屬開(kāi)源平臺(tái)集成超聲傳感與機(jī)械臂,獲科技創(chuàng)新。學(xué)生用曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)智能伸縮門(mén),結(jié)合限位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)啟停。發(fā)展開(kāi)源圖形化編程
圖形化編程卡開(kāi)源指令集,將抽象代碼轉(zhuǎn)化為可觸摸步驟。發(fā)展開(kāi)源圖形化編程
格物斯坦開(kāi)源系列的金屬結(jié)構(gòu)件為了保證孩子學(xué)習(xí)機(jī)器人編程課程的嚴(yán)謹(jǐn)和準(zhǔn)確,其生產(chǎn)流程嚴(yán)格遵循工業(yè)級(jí)質(zhì)量控制:從原材料篩選、數(shù)控編程下料,到彎形卷制與焊接裝配,每一環(huán)節(jié)均需要通過(guò)尺寸測(cè)量、表面粗糙度檢測(cè)及力學(xué)性能測(cè)試。尤為關(guān)鍵的是其金屬結(jié)構(gòu)件的六面拼搭設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)件的多向連接面需實(shí)現(xiàn)無(wú)縫嵌合,任何精度偏差均會(huì)導(dǎo)致返工,以此保障拼裝流暢性與機(jī)械穩(wěn)定性。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)件之間的組合更加豐富多樣,孩子們可以根據(jù)自己的想象搭建自己需要的造型和產(chǎn)品。發(fā)展開(kāi)源圖形化編程