功能特点

（1）AI核（hé）心

基（jī）于树莓派强大的Al计算能（néng）力，系统内核（hé）是一个小（xiǎo）巧却功能强大的计算机，它可以让你并行运行多（duō）个神经网（wǎng）络、对象（xiàng）检测（cè）、分割和语音处理等应（yīng）用程序， 系统搭载高性（xìng）能（néng）Cortex-A72 64位（wèi）四核处理器，2路micro-HDMI端口支持分辨率（lǜ）高达4K的双显示屏，高达（dá）4Kp60的硬件视频解码，高达8 GB的RAM，双频2.4/5.0 GHz无线（xiàn）局域网，蓝（lán）牙（yá）5.0，千（qiān）兆以太网（wǎng），USB 3.0和（hé）PoE功能，带（dài）来足够的Al计算能（néng）力，并支（zhī）持一系列流行（háng）的Al框架和算法，比如TensorFlow、Pytorch、caffe/caffe2、Keras、MXNET等。

（2）系统框架（jià）与AI框架

系统预装Raspbian操作（zuò）系统（tǒng），所（suǒ）有环境代码库（kù）文件均已安装，开机（jī）即用（yòng）。Raspbian在云计算领域效（xiào）率极高，特别（bié）适用于机器（qì）学习这样的存（cún）储密集型（xíng）和计算密集型（xíng）任务。提（tí）供详细的python开源（yuán）范（fàn）例程序（xù），。

Python具有 简单、易学、免（miǎn）费（fèi）、开（kāi）源、可移（yí）植、可扩展、可嵌入、面向对象等优点，它的面向对象（xiàng）甚（shèn）至比（bǐ）Java和C#更（gèng）彻底；多种AI框架：OpenCV计算机视觉（jiào）库，TensorFlow AI框（kuàng）架，Pytorch AI框架（jià）等。

（3）基础GPIO与传感器实（shí）验基础实验（yàn）模块

人工智能技术应（yīng）用（yòng）与（yǔ）开发（fā）平台基础GPIO与传（chuán）感（gǎn）器实验模块（kuài），包（bāo）括：LED实（shí）验、继电器实验、轻触开关按键（jiàn）实验、光敏传感器实验、火焰（yàn）报警实验（yàn）、触（chù）摸开关实验、直流电机（jī）风扇模块（kuài）实（shí）验、高精（jīng）度ADC采（cǎi）集实验等（děng）全系列传（chuán）感器。

（4）AI视觉（jiào）实验模（mó）块

OpenCV（ Open Source Capture Vision） 是一个免费的计算机视觉（jiào）库， 可通过处（chù）理图像（xiàng）和视频来完（wán）成各种任务，比如显示摄（shè）像（xiàng）头（tóu）输入（rù）的信号（hào）以及让机器人识别现实生活（huó）中的物（wù）体。AI 视觉模块以OpenCV为图（tú）像处理库（kù），搭载高清120°广角摄（shè）像头，拥（yōng）有（yǒu）第一视觉，可实（shí）现（xiàn）颜（yán）色识别、形状识别（bié）、基于Pytorch的手势识（shí）别、AI人（rén）工智能脸（liǎn）部特征识别等功能。

（5）AI语音（yīn）交互实验模块

AI语音交（jiāo）互实（shí）验（yàn）模块涉及语音识别和语音合成模块。语音（yīn）识别该模块使（shǐ）用（yòng）方便，学生无（wú）需深（shēn）入了解（jiě）语音识别原（yuán）理，通过IIC通信，即可识（shí）别语音，输（shū）出（chū）结果，可直接（jiē）用于多种人机交互场景（jǐng）的开发实验中。语音合成模块是一款可实现中文、英（yīng）文合成，并（bìng）集（jí）成语音编码（mǎ）、解码功（gōng）能，可（kě）实现（xiàn）音（yīn）量调节、智能语速、语（yǔ）调调节等功能，模拟真人发音效果，可助（zhù）力开发者实（shí）现顺畅自然的智能（néng）语（yǔ）音交互体验。结合音识别模块和语音合（hé）成模块，实现（xiàn）智能语音交互实验（yàn）、语音唤醒实验、语（yǔ）音控制、语（yǔ）音识别播报（bào）等。

（6）机器人运动学

机器（qì）人运（yùn）动学分为正向运动学和逆向运动学，正向运动学即给定（dìng）机械臂各关（guān）节角度（dù），计（jì）算机器人末端（duān）位置；逆向运动学即已知机器人末端的（de）位置，计算（suàn）机（jī）械臂对应位（wèi）置的全部关节角度（dù）。本实验以6自由度（dù）机械臂为控制对象，使用（yòng）逆运动学，根据设置的目标位置（zhì）坐（zuò）标，计算出（chū）关（guān）节角度； 再（zài）将关（guān）节角度换算成舵机（jī）脉宽，就可以实现机械臂末端移动到目标位置。实现单个PWM舵机控制（zhì）、机械（xiè）臂多（duō）轴联等功能。

（7）ROS系统（tǒng）拓展模块（kuài）

ROS机器（qì）人操作系（xì）统是工具、库和协议的（de）集合，旨（zhǐ）在简（jiǎn）化机器（qì）人平台，构建复杂而强大（dà）的机器人，该解决方案以流行的机器人操作系统（tǒng）ROS为（wéi）软件环（huán）境，以激光雷达为载（zǎi）体，可开设ROS应用（yòng）软件开（kāi）发、激光雷达传感器数据采集与融（róng）合、建图等内容（róng）相关的各（gè）种（zhǒng）类（lèi）型（xíng）的实验。具体涉及（jí）ROS激光雷（léi）达Gmapping，Hector，Karto，Cartographer等建（jiàn）图（tú）算法，实现建图、激光雷达警卫等功能。（8） 场景、多传感器器（qì）综（zōng）合实验模块

通过（guò）构建场景与（yǔ）（3）-（7）中AI视觉、AI语音（yīn）、机器人运动学、ROS激（jī）光（guāng）雷达、全（quán）系列传感模（mó）块等相（xiàng）结构，实现场景、多传感器器综合实验（yàn）。例如，a）颜（yán）色分拣：通过对（duì）目标色块进行颜色识（shí）别和坐标定（dìng）位，可以轻松控制机械臂实（shí）现（xiàn）颜（yán）色识别、抓（zhuā）取（qǔ）、分拣。b）智（zhì）能（néng）码垛：通过（guò）对目标（biāo）物品进行识（shí）别和定位，可以轻松实现色块码垛的功（gōng）能。c）目标追（zhuī）踪：通过（guò）对目标（biāo）色块进行（háng）视觉定（dìng）位，利（lì）用（yòng）机械（xiè）臂的逆（nì）运动学算法，可以更好的对目标色（sè）块进行捕（bǔ）捉和追（zhuī）踪。