1. ZL-01F型人(rén)工智能开(kāi)发平台

        本设备基于(yú)多维度人工智能学习(xí)实践(jiàn)平台,置身职业院校(中(zhōng)职、高职)学生角度,从基础(chǔ)单独的(de) GPIO 扩展开始学习(xí)过渡到传(chuán)感器实验项(xiàng)目,如单(dān)个PWM舵机控制、LED控制、蜂鸣器(qì)控制、光电传感器等全系列(liè)传感(gǎn)器(qì)控制(zhì),再进(jìn)入OpenCV、机(jī)器(qì)人运动(dòng)学(xué)、ROS机器人(rén)系统、AI视觉、AI 语音(yīn)交互、激光雷达建(jiàn)图(tú)等学习,最后进行多传感器系统工作的功能场景实(shí)现,如颜色识(shí)别(bié)、颜色(sè)分拣、目标追踪、智能(néng)码垛等(děng)多种Al视觉识别功能,语音唤醒、语音控(kòng)制等多种AI交互功能等,基于综合真实(shí)场景,真实项目的工作过(guò)程,重点考察学生运用人工智能(néng)手段(duàn),对于AI视觉(jiào)、机器人运(yùn)动学、地图构建、语(yǔ)音交互、图像(xiàng)识别、智能控制和监测的应(yīng)用能力,作为选拔(bá)高素质技(jì)术技能型人才的依据。实现人工智能平滑(huá)过渡(dù)学习,从(cóng)而学会人工智能开发。
        该平(píng)台是对中(zhōng)职、高职学生人工智能与开(kāi)发知识和应用能力的综合检验,在(zài)一定程度上促进了中职(zhí)、高职院校相(xiàng)关专业(yè)及课程建设,促进学生综合应(yīng)用能力和职业(yè)素(sù)质(zhì)的同步(bù)提高,进一步提(tí)升(shēng)职业院校毕业(yè)生的(de)就(jiù)业竞争力。

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        功能特(tè)点(diǎn)

        1)AI核心

        基于树莓派强(qiáng)大(dà)的Al计(jì)算能力,系统内(nèi)核是一(yī)个小巧却功能强(qiáng)大的计算机,它(tā)可(kě)以让(ràng)你(nǐ)并行(háng)运行多个神经网络、对象(xiàng)检(jiǎn)测、分割和(hé)语音处(chù)理等应(yīng)用程序(xù), 系(xì)统(tǒng)搭载高性能Cortex-A72 64位四(sì)核(hé)处理器,2路micro-HDMI端口支持(chí)分辨率高达4K的双(shuāng)显示屏,高达(dá)4Kp60的硬件视频解(jiě)码,高达8 GB的RAM,双(shuāng)频2.4/5.0 GHz无线局域(yù)网,蓝牙5.0,千兆以太网,USB 3.0和(hé)PoE功能,带来足够的Al计算能力(lì),并支持一系列(liè)流行(háng)的Al框架和算法,比如TensorFlow、Pytorch、caffe/caffe2、Keras、MXNET等。

        2)系统框架与AI框(kuàng)架

        系统预装Raspbian操作系统,所有(yǒu)环境代码库文件均已安装,开机即用。Raspbian在(zài)云计算领(lǐng)域效(xiào)率极高,特别适用于机器学习这样的存储密集型和计算密集型任务。提供详细的python开源范例程序,

        Python具(jù)有 简单、易学、免费、开源、可(kě)移植、可扩(kuò)展、可嵌(qiàn)入、面向对象等优点,它的面向对象甚至比Java和(hé)C#更彻底;多种(zhǒng)AI框(kuàng)架:OpenCV计算机视觉库,TensorFlow AI框架,Pytorch AI框架等。

        3)基础GPIO与传感器实验基础实验(yàn)模块

        人工智能技术应用与开发平台基(jī)础GPIO与传感器实验模块,包(bāo)括(kuò):LED实(shí)验、继电器实验、轻触开关按(àn)键(jiàn)实验、光敏传感(gǎn)器实验、火焰报警实验(yàn)、触摸开关(guān)实验、直流电机风扇模块实(shí)验、高精(jīng)度ADC采(cǎi)集(jí)实验等(děng)全系列传感器。

        4)AI视觉实验模块

        OpenCV( Open Source Capture Vision) 是一个(gè)免(miǎn)费的计算机视(shì)觉(jiào)库, 可通(tōng)过(guò)处理图像和视频来完成(chéng)各种任务,比如显示摄像头输入(rù)的信号以(yǐ)及让机器人识别现实生活中的物体。AI 视觉模块(kuài)以OpenCV为图像处理库(kù),搭载高清120°广角摄像头,拥有第一视觉,可实现颜色识别、形状识别、基于Pytorch的手势识别、AI人工智能脸部特征识(shí)别等功能(néng)。

        5)AI语(yǔ)音(yīn)交(jiāo)互实验模块(kuài)

        AI语(yǔ)音交(jiāo)互实(shí)验模块(kuài)涉及语音(yīn)识别和语音合成(chéng)模块。语音识别该模块(kuài)使(shǐ)用(yòng)方便,学(xué)生无(wú)需深(shēn)入(rù)了(le)解语音(yīn)识(shí)别原理(lǐ),通(tōng)过(guò)IIC通信,即可识别语(yǔ)音,输出结果,可直接用于多种人机交互场景的开(kāi)发实(shí)验中。语音合成(chéng)模块是一款可实现中文、英文合成,并集成语音编(biān)码、解(jiě)码功能,可实现(xiàn)音量调节、智(zhì)能语速、语调调节等功能,模拟真(zhēn)人(rén)发音效果,可助力开发者实现顺畅自然的智(zhì)能语音交(jiāo)互(hù)体验(yàn)。结合音识别模块和(hé)语音(yīn)合成模块,实现智能语音交互实验(yàn)、语音唤醒实(shí)验、语音(yīn)控制、语音识别播报等。

        6)机器(qì)人运动(dòng)学

        机器人运动学(xué)分为正(zhèng)向运动学和逆向运(yùn)动学,正向运动学即(jí)给定机械臂各关节角度,计算机器人(rén)末端位置(zhì);逆向运动学(xué)即已知机(jī)器(qì)人末端的位置,计算(suàn)机械臂(bì)对应位(wèi)置的全部关(guān)节(jiē)角度。本(běn)实(shí)验以(yǐ)6自由度(dù)机械臂为控制对象,使(shǐ)用逆(nì)运(yùn)动学,根据设置的目(mù)标(biāo)位置坐标,计算(suàn)出关节角度; 再将关节角度换算成舵机(jī)脉(mò)宽(kuān),就可以实现机械臂末端移动到目标位置(zhì)。实现单个PWM舵机控(kòng)制、机械(xiè)臂多轴联等功能。

        7)ROS系统拓展模(mó)块

        ROS机器人(rén)操作系统是工具、库和协议的集合,旨在简化机器人平台,构建(jiàn)复杂(zá)而强大(dà)的(de)机器人,该解决(jué)方(fāng)案以流行的机器人(rén)操作系统ROS为(wéi)软件环境,以(yǐ)激光雷达为载体(tǐ),可开设ROS应用(yòng)软件(jiàn)开发、激(jī)光雷达(dá)传感(gǎn)器数(shù)据(jù)采集与融合、建图等内(nèi)容相关的各种类型的实(shí)验。具体涉及(jí)ROS激光雷达(dá)Gmapping,Hector,Karto,Cartographer等建图算法,实现建图(tú)、激光雷(léi)达警卫等功能。(8) 场景、多传感器器综(zōng)合(hé)实验(yàn)模(mó)块(kuài)

        通过构建(jiàn)场景与(3)-(7)中AI视觉、AI语(yǔ)音、机(jī)器人(rén)运动学(xué)、ROS激光雷(léi)达、全系列传感模块(kuài)等相结构,实(shí)现场(chǎng)景、多传感器器综合(hé)实验。例如(rú),a)颜色分拣:通过对目标(biāo)色(sè)块进行颜色识别(bié)和坐标(biāo)定位,可以轻松控制机(jī)械(xiè)臂实现(xiàn)颜色识别、抓取、分拣。b)智能码垛:通过对目标物品进行识别和(hé)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(biāo)色块进行视觉定位,利用机(jī)械臂的逆(nì)运动学算法(fǎ),可(kě)以更好的(de)对目标色(sè)块进(jìn)行捕捉和追踪(zōng)。


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