功能特点

（1）AI核心

基（jī）于树莓派强大的Al计算能（néng）力，系统内核是一个小（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（jīng）网络、对象检测、分割和（hé）语音处理（lǐ）等应用程序， 系统（tǒng）搭载高性（xìng）能Cortex-A72 64位四（sì）核处理（lǐ）器，2路micro-HDMI端口支持（chí）分辨率高达（dá）4K的双显（xiǎn）示（shì）屏，高达4Kp60的硬件（jiàn）视（shì）频解码，高达（dá）8 GB的RAM，双（shuāng）频（pín）2.4/5.0 GHz无线局域网（wǎng），蓝牙5.0，千兆以太网，USB 3.0和PoE功能（néng），带来足（zú）够的Al计算（suàn）能力，并支持一系列（liè）流（liú）行（háng）的Al框架和（hé）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，所有环境代码（mǎ）库文件均（jun1）已（yǐ）安（ān）装，开机即用。Raspbian在云计算领域（yù）效率极高，特别适用于机器学习这样的存储（chǔ）密（mì）集型和计算密集型（xíng）任务。提（tí）供详细（xì）的python开源范例程序，。

Python具有 简单、易（yì）学、免费、开源（yuán）、可移（yí）植、可扩展、可（kě）嵌入、面向对象等优点，它的面（miàn）向（xiàng）对象（xiàng）甚（shèn）至（zhì）比Java和C#更（gèng）彻底；多（duō）种AI框架：OpenCV计算机视觉库，TensorFlow AI框架（jià），Pytorch AI框架等。

（3）基础GPIO与传感器实验基础实验模块

人（rén）工智能技术应用（yòng）与开发平（píng）台基（jī）础GPIO与传感器实验模块，包括：LED实（shí）验、继电器（qì）实验、轻触开关按键实验（yàn）、光敏传（chuán）感器实验（yàn）、火焰报（bào）警（jǐng）实验、触摸开关实验、直（zhí）流电机风扇模块（kuài）实验、高精度ADC采（cǎi）集实验等全系列传感器。

（4）AI视觉实验模块

OpenCV（ Open Source Capture Vision） 是一个免费（fèi）的计算（suàn）机视觉库， 可通过处理图像和（hé）视频（pín）来完成各种任（rèn）务（wù），比如显示摄像头输入的信号以及让机器人识别现实（shí）生活中的物体。AI 视觉模块（kuài）以OpenCV为图（tú）像处理库，搭（dā）载高清120°广角（jiǎo）摄（shè）像头（tóu），拥有第一视觉，可实现颜色识别（bié）、形状识别、基于Pytorch的手势识别、AI人工智能脸（liǎn）部（bù）特征（zhēng）识别等功能。

（5）AI语（yǔ）音交互实验模块

AI语音交互实验模（mó）块涉（shè）及（jí）语（yǔ）音识别（bié）和（hé）语音（yīn）合（hé）成模（mó）块。语（yǔ）音识别该模块使（shǐ）用方便，学生无需深入了解语音识别（bié）原理，通过IIC通信，即（jí）可识别语音，输出结果，可直（zhí）接用于（yú）多（duō）种（zhǒng）人机交互场（chǎng）景的开发实验（yàn）中。语音合成模块（kuài）是一款可实现中（zhōng）文、英（yīng）文合（hé）成，并集成语音编（biān）码、解（jiě）码（mǎ）功能，可实现音量调（diào）节、智能语速、语调调节（jiē）等功能，模拟真人发音效果，可助力开（kāi）发者实现顺畅自然的智能语音交互体验。结（jié）合音识别模块（kuài）和语音合成（chéng）模块（kuài），实现智能语音交互（hù）实（shí）验、语音唤醒实验、语音控制、语（yǔ）音（yīn）识（shí）别播报等。

（6）机器人运动学

机器人运动学分为正向运动学和逆向运动学（xué），正向运动学即给定机械臂各关节角（jiǎo）度（dù），计（jì）算机器（qì）人末端位置；逆向（xiàng）运（yùn）动学即已知机器人末端的位置，计（jì）算机械臂对应位置（zhì）的全部（bù）关节角度。本实验以6自（zì）由度机械（xiè）臂为（wéi）控制对象，使用逆运动（dòng）学，根（gēn）据（jù）设（shè）置的（de）目标位置坐标，计算（suàn）出关（guān）节角度； 再（zài）将关节角度换算成舵机脉（mò）宽，就可以实现机械臂末端移动到目（mù）标位置。实现单个PWM舵机控（kòng）制、机械臂多轴联（lián）等功（gōng）能。

（7）ROS系统拓（tuò）展模块

ROS机器人操作系统是工具、库和协议的集合，旨在简化机器（qì）人平台，构建复杂而强大的机（jī）器人，该解决方（fāng）案以流行的（de）机（jī）器（qì）人操作系（xì）统（tǒng）ROS为软件环境，以激光（guāng）雷达为载体（tǐ），可开设ROS应用（yòng）软件开发、激（jī）光雷达传感器数据采集与融合、建图等（děng）内容相关的各种（zhǒng）类型的实验。具体（tǐ）涉及（jí）ROS激（jī）光（guāng）雷达Gmapping，Hector，Karto，Cartographer等建图算法（fǎ），实现建图、激（jī）光雷达（dá）警卫等功能。（8） 场（chǎng）景（jǐng）、多传感器器综合实验模块（kuài）

通过构建场（chǎng）景与（3）-（7）中AI视觉、AI语音、机器人运动学、ROS激光雷达、全系列传感模（mó）块等相结构，实（shí）现（xiàn）场（chǎng）景、多传感器器综合实验。例如，a）颜（yán）色分拣：通过对目标色块（kuài）进行颜（yán）色识别和坐标定位，可以（yǐ）轻松（sōng）控制机械臂实现颜色（sè）识（shí）别、抓取（qǔ）、分拣。b）智能码垛：通过对目（mù）标物品进行识别和定位，可以轻松实现色块码垛的功能。c）目标（biāo）追踪：通过对目标色（sè）块进行视觉（jiào）定位，利用机械臂（bì）的（de）逆运动学算（suàn）法（fǎ），可以更好（hǎo）的对目标（biāo）色块进行捕捉和追踪。