功能特点

（1）AI核心

基于树莓派强大的（de）Al计算能力，系统内核是一个（gè）小巧却功能强大的计算机，它可以让你并行（háng）运行（háng）多个神（shén）经网络（luò）、对象检测、分割（gē）和语音（yīn）处理等应用程序， 系（xì）统搭载高性能Cortex-A72 64位四核处理器，2路micro-HDMI端口支持（chí）分辨率高达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（wú）线局域网，蓝牙5.0，千兆以太网，USB 3.0和PoE功能，带来（lái）足够的Al计算能力，并支（zhī）持一系列流行的Al框架和算法，比如（rú）TensorFlow、Pytorch、caffe/caffe2、Keras、MXNET等。

（2）系统框架与AI框架

系统预装Raspbian操作系统（tǒng），所有环境代（dài）码（mǎ）库文件均已（yǐ）安装，开机即用。Raspbian在云计（jì）算（suàn）领域效率极高（gāo），特别适（shì）用于机器学（xué）习（xí）这样的（de）存（cún）储密（mì）集型（xíng）和计算（suàn）密集型任务。提供（gòng）详细的python开源范例程序，。

Python具有 简单、易（yì）学、免费、开源、可移植、可扩展、可嵌入、面向对（duì）象（xiàng）等优（yōu）点，它（tā）的面向对象甚至比Java和C#更彻底；多种AI框（kuàng）架：OpenCV计算机视觉库，TensorFlow AI框架，Pytorch AI框（kuàng）架等。

（3）基础GPIO与传感器实验基础实验模块

人（rén）工智能技术应（yīng）用与开（kāi）发平台基（jī）础GPIO与（yǔ）传感器实（shí）验模块，包括：LED实验、继（jì）电器（qì）实验、轻触开关按键实验、光（guāng）敏（mǐn）传感器实验、火焰报（bào）警实验、触（chù）摸开（kāi）关实验、直流电机风扇模块实验、高精度ADC采集（jí）实（shí）验等全系（xì）列传（chuán）感器。

（4）AI视觉实（shí）验模块

OpenCV（ Open Source Capture Vision） 是一个免费的计（jì）算（suàn）机视觉库（kù）， 可通过（guò）处理图像和视（shì）频来完成各种任务，比（bǐ）如显示摄像（xiàng）头输入的信号以及让机（jī）器人识别（bié）现实生活（huó）中（zhōng）的（de）物体。AI 视觉模块以（yǐ）OpenCV为图像处理库，搭载高清120°广角摄像头，拥有第（dì）一（yī）视（shì）觉，可实现颜（yán）色识别、形状识（shí）别、基于Pytorch的手势（shì）识（shí）别、AI人工智能脸部（bù）特征识（shí）别等功能。

（5）AI语音（yīn）交互实（shí）验（yàn）模块

AI语音（yīn）交互实（shí）验模块（kuài）涉及语（yǔ）音识（shí）别（bié）和语（yǔ）音（yīn）合成模（mó）块。语（yǔ）音（yīn）识别该（gāi）模块使用方（fāng）便，学（xué）生（shēng）无需深入（rù）了解（jiě）语音识别原理（lǐ），通过IIC通信（xìn），即可识别语音（yīn），输出结果，可直接用于（yú）多种人机（jī）交互场景的开发实验中。语音合成模块是一（yī）款可实现中文、英（yīng）文合成（chéng），并集成（chéng）语音编（biān）码、解码功能，可实现音量调（diào）节、智能语（yǔ）速（sù）、语（yǔ）调调节等功能（néng），模（mó）拟真人发音（yīn）效果，可助力开发者实（shí）现顺（shùn）畅自然（rán）的智能语音交互体验。结合音识别模块和语音合成模块，实现智能语音交互实验、语音唤醒实验（yàn）、语音（yīn）控制（zhì）、语音识（shí）别播报（bào）等。

（6）机器人（rén）运动学（xué）

机（jī）器人（rén）运动学分为正向运动学和逆向运动学，正向运（yùn）动学即给定机械臂各关节角度，计算（suàn）机器人末端（duān）位置；逆向运动学即（jí）已知机器人末端的位置，计算（suàn）机（jī）械臂对应位置的全部关节角度。本实验以6自由度机械臂为控制对（duì）象，使用逆运动学，根据设置的（de）目（mù）标位置坐标，计算出关节角度； 再将关节角度换算成舵（duò）机脉宽，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、机（jī）械臂多轴（zhóu）联（lián）等功能（néng）。

（7）ROS系统拓（tuò）展模块

ROS机器人操作系统是工具、库和协（xié）议的集（jí）合，旨（zhǐ）在简化机器人平台，构（gòu）建（jiàn）复杂（zá）而强（qiáng）大（dà）的机器人，该（gāi）解决方案以流行的机器人（rén）操作系统（tǒng）ROS为软（ruǎn）件环境，以（yǐ）激光雷达为载（zǎi）体，可开设ROS应用软件开发、激光雷达传感器数据采集与融合、建图等内容相关的各种类型的实验（yàn）。具体涉及ROS激光雷（léi）达Gmapping，Hector，Karto，Cartographer等建图算法，实现建图、激光雷达警卫等功（gōng）能。（8） 场景、多传感（gǎn）器器综合（hé）实验模块

通过构建（jiàn）场景与（3）-（7）中AI视觉（jiào）、AI语音、机器人运动学、ROS激（jī）光雷达、全系（xì）列传感模块等相结构，实现场（chǎng）景、多传感器器综合实验。例如（rú），a）颜色（sè）分拣：通（tōng）过对目标色块进行颜色（sè）识（shí）别和坐标定（dìng）位，可以（yǐ）轻（qīng）松控制机械臂实现颜色识别（bié）、抓取（qǔ）、分拣。b）智能码垛：通过对目（mù）标物品进行识（shí）别和（hé）定位，可以（yǐ）轻松实现色块码垛的（de）功能（néng）。c）目标追踪：通过（guò）对目标色块进行视觉定位，利用（yòng）机械臂的逆运动（dòng）学（xué）算法，可以更好（hǎo）的对目标色块进行捕捉和追踪。