硬件层面，格物斯坦的金属开源机器人系列是其标志性产品。采用铝合金材料打造的全金属构件支持快速拆装，具备工业级精度与耐用性，例如“铁达摩金属开源机器人”兼容乐高式积木体系，同时支持舵机、传感器等模块的自由扩展，允许学生从简单的机械组装进阶至复杂的仿生机器人开发。其开源仿生平台（如仿生蛇、仿生犬）则进一步融入生物力学与空间自由度设计，结合3D打印部件，学生可通过调整关节参数模拟生物运动步态，在硬件层面实践跨学科知识整合。移动端App实现遥控、语音控制及“你画我跑”等交互玩法。适合高龄段学习的开源创新
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。适合高龄段学习的开源创新全金属模块化设计，兼容Scratch、Arduino及ROS生态，扩展性强大。
格物斯坦机械手臂的**价值在于打通“学习-创造-应用”闭环：教学场景：在K12阶段，学生通过搭建机械臂模型学习齿轮传动、杠杆原理等工程知识；高中生则开发“智能分拣系统”，结合OpenCV识别不同颜色与形状的物体。在高校科研中，上海大学与清华大学联合实验室利用该平台研究具身智能算法，例如优化双足机器人Tinker的关节控制策略。竞赛与社会议题：机械手臂成为解决真实问题的工具。如山区学生设计“智能浇花系统”，通过土壤湿度传感器触发机械臂灌溉指令；IRM大赛获奖项目“林火监测无人机”则整合红外传感器与机械臂，实现火源定位误差小于2米。产业赋能：平台的开源特性降低企业研发成本。传统需500万元投入的机械臂原型开发，现可单人5天内完成；优必选、宇树科技等企业基于其硬件架构开发出教育与工业场景产品，例如9.9万元级家用服务机器人已投入养老医疗领域。
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。学生用曲柄连杆机构设计智能伸缩门，结合限位开关实现启停。
在开源课程中，学生需熟练运用螺丝刀、套筒等工具组装铝合金构件，学习曲柄连杆机构、蜗杆传动、齿轮齿条等机械原理，并应用于实际模型搭建。例如，在“智能伸缩门”项目中，学生需设计限位开关与齿轮传动系统，实现机械结构的精确启停控制；在“塔吊”模型中，则需结合定滑轮与动滑轮原理优化负载平衡，理解工程力学在现实场景中的应用。课程要求学生掌握基础电路原理，通过Arduino控制器驱动巡线传感器、超声波模块、蓝牙通信单元等300余种电子元件。例如，在“悬崖勒马”项目中，学生需配置红外传感器探测边缘距离，并编写程序触发舵机急停；在“循迹小车”任务中，则需调试灰度传感器实现厘米级路径跟踪，综合运用多传感器数据融合技术解决动态环境下的导航问题。金属结构件六面拼接设计，精度达头发丝的1/10，确保机械稳定性。适合高龄段学习的开源创新
示波器监测接口开源化，实时调试硬件运行参数。适合高龄段学习的开源创新
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I²C、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。适合高龄段学习的开源创新
