2025-08-15 03:29:48
开源课程以C/C++语言为重点,学生从流程图设计入手,逐步进阶至工业级代码开发。课程通过GLP图形化软件实现编程逻辑的可视化过渡——例如拖拽“舵机角度”“环境光强度”等积木块生成控制指令,并一键转译为Arduino代码,降低高阶语言的学习门槛。在高级阶段,学生需编写算法控制多自由度系统,如为“螳螂机器人”设计捕食逻辑:通过陀螺仪数据检测身体倾斜度,结合超声测距触发机械臂抓取动作,实现仿生行为的动态响应。课程导向复杂系统的原型开发,如“颜色分类系统”需融合OpenCV视觉识别与机械臂控制,通过YOLO模型区分物体颜色并指挥分拣机构完成毫米级操作;“柔性制造流水线”则需协调传送带电机、机械爪与红外计数模块,模拟工业自动化流程。这些项目不仅要求学生贯通机械动力学与传感技术,更需运用工程迭代思维——在“格物”仿真平台预演抗强风、高负载场景,再通过示波器监测实体硬件运行参数,优化代码与结构设计,压缩研发周期。移动端App实现遥控、语音控制及“你画我跑”等交互玩法。自主研发的开源代码
开源系列鲜明的特质在于其全栈开放的设计哲学。硬件上,产品采用铝合金机身,支持快速拆装,机械结构、电子模块、软件接口均遵循模块化设计原则。这种设计不仅赋予产品工业级的耐用性,更让学习者能像工程师一样自由组合传感器、控制器与执行器,例如通过兼容Arduino扩展板接入温湿度传感器或舵机,或将Scratch图形化程序无缝转化为Arduino代码进行底层优化。软件层面,Gscratch编程平台在继承Scratch 2.0易用性的同时,深度整合了硬件交互模块——学生拖拽“超声波避障”积木块时,实际是在操控GC-500控制器驱动真实传感器,而平台提供的“代码可视化”功能可一键将图形程序转为C语言,实现从可视化编程到工业级开发的平滑过渡。这种“图形化入门、代码级深入”的双轨设计,既降低了学习门槛,又为高阶探索保留了空间。代码编程开源代码社区创客空间标配格物斯坦开源套件,鼓励民间创新。
格物斯坦的开源系列产品构建了一套覆盖3至16岁全年龄段的梯度化教育生态,其设计精细契合不同年龄段学习者的认知发展规律与创造力激发需求,通过“硬件精度+软件适配+场景进阶”的三维支撑,让每个成长阶段的孩子都能找到技术探索的支点。高阶创造阶段(13-16岁):工业级开发与跨学科创新开源系列的设计体现于GC-500/GC-600控制器与金属结构件(0.01mm公差精度),其深度兼容ROS开发套件与Arduino生态,支持Python/C++编写工业级算法。学生可开发复杂项目如:仿生机械臂:调用OpenCV视觉库实现动态分拣,通过YOLO模型识别物体颜色与形状,抓取精度达毫米级;自主平衡车:融合陀螺仪与强化学习算法,模拟八级强风环境优化抗扰策略;林火监测系统:整合红外传感器与无人机,实现火源定位误差小于2米。
格物斯坦的开源金属结构件以0.01毫米公差精度(工业级标准)和铝合金材质为主,支持反复拆装而不变形,同时预留标准化接口(I?C、UART、GPIO),兼容300余种电子模块(如超声传感器、温湿度传感器、舵机等)。这种设计让学生无需专业工具即可徒手搭建复杂机械系统(如六足仿生蚂蚁或智能浇花机械臂),既保障了工程可靠性,又极大降低了物理实现的壁垒。例如,山区学生可利用土壤湿度传感器触发机械臂灌溉指令,解决农业实际问题;高中生则能开发“林火监测无人机”,通过红外传感器实现火源定位误差小于2米。开放工厂参观,学生实地体验智能制造流程。
开源这些控制器的优势在于教育适配性与技术开放性的统一:认知分层设计:从点读笔的物理交互到ROS的代码开发,形成“无屏→实体卡→图形化→代码化”的渐进路径,匹配儿童思维从具象到抽象的发展规律;软硬件深度协同:以GC-500为例,其内置的GScratch软件基于Scratch 2.0深度优化,新增硬件交互模块脚本,学生拖拽“超声避障”“舵机角度”等积木即可控制机器人行为,同时支持图形代码一键转译为Arduino C语言,实现从趣味编程到工程开发的无缝跃迁;工业级扩展能力:GC-600控制器提供I?C、UART、GPIO等标准接口,可驱动多自由度仿生关节(如12自由度仿生犬),并兼容第三方传感器与执行器,使中学生能开发“林火监测无人机”“脑电波控制机械臂”等复杂项目,将创客想法快速转化为工业级原型;跨平台生态整合:控制器适配格物斯坦的六面拼搭金属结构件(公差精度0.01mm),结合开源社区共享的3D模型与代码库,学生可复用“全自动象棋机器人”等成熟方案,聚焦创新优化而非重复造轮,真正践行“创造无围墙”的理念。金属十合一开源课程分三级36课时,贯通机械-电子-代码三维技能。代码编程开源代码
农业创新:湿度传感+机械臂实现无人化灌溉。自主研发的开源代码
格物斯坦这套开源课程的优势在于 “产学研赛一体化”生态:工具链贯通:从图形化编程(GScratch)到工业级开发(ROS/Arduino),学生可在“格物”仿真平台预演算法(如抗强风机械臂运动策略),再部署至实体硬件验证,压缩研发周期;场景化创新:课程嵌入真实社会议题,如山区学生开发“智能浇花系统”,通过土壤湿度传感器触发机械臂灌溉指令,或参与IRM国际机器人创客大赛,设计火源定位误差小于2米的林火监测无人机;开源社区协作:OpenLoong平台共享3D模型与代码库(如“全自动象棋机器人”方案),学生可复用成熟模块聚焦功能优化,而广发·体育如优必选、宇树科技亦基于其硬件架构二次开发,将传统需500万元投入的机械臂原型压缩至单人5天完成。自主研发的开源代码