开源课程中高龄段(13-16岁) 则进阶至 开源金属十合一课程 与 Arduino金属开源机器人课程。前者分初、中、高三级(共36课时),聚焦工程系统设计:学生以Arduino开发板为主控,学习C/C++语法与数据结构,通过曲柄连杆机构、蜗杆传动等机械原理,完成“颜色分类系统”“柔性制造流水线”等工业级原型开发,并掌握万用表、示波器等工具的使用。后者则深入仿生学与人工智能领域——例如设计“仿生蜘蛛”时需协调12自由度舵机运动,调用陀螺仪数据实现动态平衡;而“人形机器人”项目结合OpenCV视觉库与YOLO目标检测算法,实现物体抓取的毫米级精度控制。开源课程鼓励解决真实问题,如山区学生开发土壤湿度触发的灌溉机器人。全栈开放开源结构件
格物斯坦开源课程的价值在于以“开源工业级”标准重塑创客教育:一方面,0.01mm公差金属件提供接近工业产品的可靠性,使学生能在真实物理约束中理解结构强度与运动精度;另一方面,兼容ROS生态与第三方传感器(如指南针、陀螺仪),支持学生开发“林火监测无人机”等社会议题解决方案,将课堂知识转化为应对全球挑战的创新能力。通过这一体系,格物斯坦不仅培养青少年的系统性工程素养,更以开源生态推动“个体创造-群体迭代”的飞轮,让每个少年创客都能成为未来智能社会的构建者。多年龄段的开源人工智能山区学生用开源土壤湿度传感器开发智能灌溉机器人。
格物斯坦的开源系列课程是其教育生态中面向10岁以上青少年的高阶实践平台,深度融合工业级硬件与开源软件生态,通过“机械结构+电子电路+算法编程”的三维整合,构建了从基础认知到创新研发的完整路径。该系列课程以金属结构件(0.01毫米公差精度)与开源控制器(如GC-500/GC-600)为载体,结合分层级编程工具链,精细适配不同年龄段学生的认知发展与创新能力需求。格物斯坦通过这套课程体系,将工业级精度(六面铝合金结构件)与教育普惠性(图形化至代码编程的无缝跃迁)深度融合,让青少年在解决农业、环保、医疗等现实问题的过程中,锤炼从机械动力学到AI算法的系统性工程思维,真正践行“创造无围墙”的创客教育本质。
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。开源颜色分类系统融合YOLO模型,实现毫米级分拣精度。
格物斯坦的物理量传感器以动态感知为重点,包括:力学感知模块:如荷重传感器、应变加速度传感器,可测量0.1-50kg范围内的压力变化,精度达满量程±0.05%,用于机械臂抓取力控制或摩天轮承重实验;空间定位单元:超声测距传感器、巡线传感器,构成机器人避障与路径规划的基础;运动状态器件:陀螺仪与加速度计融合模块,支撑仿生机器人的动态平衡控制。环境量传感器则聚焦跨学科场景融合:光敏传感器基于光导效应,支持环境光强分级(如0-1000lux分档),应用于智能灯控系统与植物生长监测;温湿度复合传感器采用陶瓷湿敏电容与扩散硅技术,温度范围-30℃~70℃,湿度检测精度±3%,用于农业温室自动调控项目;气敏组件如MQN型气敏电阻,可检测CO₂、甲烷等气体浓度,结合TiO₂氧浓度传感器,成为环保监测机器人的重点。生物信号传感器体现技术普惠:脑电波模块通过专注力阈值触发指令,将α波强度转化为机器人速度参数,应用于特殊儿童康复训练;表情面板集成LED阵列与触摸感应,支持情绪化人机交互。教育公平:开源生态降低高阶机器人开发门槛,赋能资源薄弱地区。工具开源机器人
微型机床课程开源“数字匠人”设计图,培养智能制造技能。全栈开放开源结构件
格物斯坦将创客教育定义为“真实问题的工程化解决”,其课程设计聚焦跨学科挑战:在初中阶段,学生分组开发“智能家居系统”,需综合电路搭建(电子积木模块)、传感器调试(如光敏模块分级控制灯光)、编程逻辑(Arduino控制指令),培养硬件整合与算法思维;在IRM国际机器人创客大赛中,青少年团队利用开源控制器和金属结构件设计“灾区生命探测机器人”,结合超声定位与机械臂救援模块,将课堂知识转化为社会应急方案;特殊教育场景中,脑电波传感器与机械臂结合,让自闭症儿童通过专注力阈值控制机器人运动速度,行为干预有效率达40%,体现技术普惠的创客伦理。全栈开放开源结构件