開源課程的優(yōu)勢在于 “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)級開發(fā)(ROS/Arduino),學(xué)生可在“格物”仿真平臺預(yù)演算法(如抗強風(fēng)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(xué)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(shè)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(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、宇樹科技亦基于其硬件架構(gòu)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。GLP圖形化軟件拖拽指令塊,一鍵轉(zhuǎn)譯C語言代碼,降低學(xué)習(xí)門檻。多年齡段的開源算法
格物斯坦開源產(chǎn)品在教育方面的應(yīng)用主要在基礎(chǔ)教育階段(K12)機械結(jié)構(gòu)與工程思維:小學(xué)生通過搭建“齒輪傳動摩天輪”,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ROS套件開發(fā)“智能分揀機械臂”,結(jié)合OpenCV視覺識別算法實現(xiàn)物體分類。競賽與創(chuàng)客項目IRM國際機器人創(chuàng)客大賽:學(xué)生設(shè)計“林火監(jiān)測無人機”,利用紅外傳感器積木模塊實現(xiàn)火源定位,準(zhǔn)確率98%;“災(zāi)區(qū)生命探測機器人”項目通過金屬開源平臺集成超聲傳感與機械臂,獲科技創(chuàng)新。影響開源智慧農(nóng)場GScratch軟件繼承Scratch特性,新增硬件交互模塊,支持Arduino語言轉(zhuǎn)化。
在軟件與編程工具領(lǐng)域,格物斯坦構(gòu)建了多層級開源生態(tài)。是基于Scratch 2.0深度優(yōu)化的Gscratch圖形化編程軟件,不僅保留拖拽積木式編程的易用性,更創(chuàng)新性地加入硬件交互模塊,可直接控制開源機器人執(zhí)行動作,并支持圖形化代碼一鍵轉(zhuǎn)換為Arduino C語言,為高階學(xué)習(xí)者提供平滑過渡路徑。同時,公司適配國際主流開源框架,如集成ROS(Robot Operating System)開發(fā)套件,提供傳感器驅(qū)動、運動控制等底層庫函數(shù),高中生可通過Python或C++編寫自主導(dǎo)航算法,在Gazebo仿真環(huán)境中預(yù)演機器人行為,再部署至實體硬件驗證。這種“虛擬-實體”聯(lián)動的開發(fā)模式大幅降低了機器人算法的試錯成本。
開源課程中高齡段(13-16歲) 則進階至 開源金屬十合一課程 與 Arduino金屬開源機器人課程。前者分初、中、高三級(共36課時),聚焦工程系統(tǒng)設(shè)計:學(xué)生以Arduino開發(fā)板為主控,學(xué)習(xí)C/C++語法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通過曲柄連桿機構(gòu)、蝸桿傳動等機械原理,完成“顏色分類系統(tǒng)”“柔性制造流水線”等工業(yè)級原型開發(fā),并掌握萬用表、示波器等工具的使用。后者則深入仿生學(xué)與人工智能領(lǐng)域——例如設(shè)計“仿生蜘蛛”時需協(xié)調(diào)12自由度舵機運動,調(diào)用陀螺儀數(shù)據(jù)實現(xiàn)動態(tài)平衡;而“人形機器人”項目結(jié)合OpenCV視覺庫與YOLO目標(biāo)檢測算法,實現(xiàn)物體抓取的毫米級精度控制。農(nóng)業(yè)創(chuàng)新:濕度傳感+機械臂實現(xiàn)無人化灌溉。
格物斯坦與上海大學(xué)、清華大學(xué)共建“清華-上大機器藝術(shù)與具身智能實驗室”,由上海大學(xué)副教授葉林奇領(lǐng)銜,聚焦具身智能、機器人運動控制與仿真技術(shù)的前沿研究。該實驗室開發(fā)的“格物”具身智能仿真平臺成為標(biāo)志性成果——通過集成通用強化學(xué)習(xí)框架與模型自動化適配技術(shù),實現(xiàn)“一套代碼適配百余款機器人”,新機型導(dǎo)入即可訓(xùn)練,無需重復(fù)編程,徹底顛覆傳統(tǒng)研發(fā)流程。復(fù)旦大學(xué)亦深度參與技術(shù)驗證,其自主研制的“光華一號”人形機器人依托該平臺優(yōu)化運動算法,將行走、抓取等功能的開發(fā)周期從3個月壓縮至數(shù)天。此外,平臺與UnityRLPlayground開源框架的融合,進一步降低了開發(fā)門檻,支持從仿真訓(xùn)練到實體部署的全流程自動化。高齡段課程深度兼容ROS,調(diào)用OpenCV視覺庫開發(fā)工業(yè)級算法。影響開源智慧農(nóng)場
社區(qū)創(chuàng)客空間標(biāo)配格物斯坦開源套件,鼓勵民間創(chuàng)新。多年齡段的開源算法
格物斯坦這套開源課程的優(yōu)勢在于 “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)級開發(fā)(ROS/Arduino),學(xué)生可在“格物”仿真平臺預(yù)演算法(如抗強風(fēng)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(xué)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(shè)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(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、宇樹科技亦基于其硬件架構(gòu)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。多年齡段的開源算法