功能特点

（1）AI核心

基于树莓派强大的Al计算能力，系统内核是一个小巧却功能强大的计（jì）算机，它可以让（ràng）你并行运行（háng）多（duō）个神经网络、对（duì）象检测、分割和语音处理等应用程序， 系（xì）统搭载高性（xìng）能Cortex-A72 64位四（sì）核处理（lǐ）器（qì），2路micro-HDMI端口（kǒu）支持分辨率（lǜ）高（gāo）达4K的双显（xiǎn）示（shì）屏，高（gāo）达4Kp60的硬件视频（pín）解码（mǎ），高达8 GB的（de）RAM，双频（pín）2.4/5.0 GHz无线局域网，蓝（lán）牙（yá）5.0，千兆以太网，USB 3.0和PoE功能，带来足（zú）够的（de）Al计（jì）算能力，并支持一系列流行的Al框架（jià）和算法，比如TensorFlow、Pytorch、caffe/caffe2、Keras、MXNET等。

（2）系统框架与AI框（kuàng）架

系（xì）统（tǒng）预装Raspbian操作系统，所有环境（jìng）代码（mǎ）库文件均已安装（zhuāng），开机即用。Raspbian在（zài）云计算领域效（xiào）率（lǜ）极高（gāo），特别适用于机器（qì）学习这样的（de）存储密集型和计（jì）算密集型任（rèn）务。提供详细（xì）的python开源范例（lì）程序（xù），。

Python具有 简（jiǎn）单（dān）、易学、免费、开源、可移（yí）植、可扩展、可嵌入、面向对象等优点，它的（de）面向对象甚至比Java和C#更彻底；多种（zhǒng）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（qì）实验基础实验模块

人工智（zhì）能技术应用与开（kāi）发平台基础GPIO与传感器（qì）实验模（mó）块（kuài），包（bāo）括：LED实验、继电器实验、轻（qīng）触开关（guān）按键实（shí）验、光敏传（chuán）感器实验、火焰（yàn）报警实验、触摸开关实验、直流电（diàn）机风扇模块实验、高（gāo）精度ADC采集实验（yàn）等全系（xì）列传感器。

（4）AI视（shì）觉实（shí）验模块

OpenCV（ Open Source Capture Vision） 是一个免费的计算机视觉库， 可通过（guò）处（chù）理图像和视频来完成各种任务，比如显（xiǎn）示摄像头输入的信号以及让机器人识别（bié）现实生活中的物体（tǐ）。AI 视觉（jiào）模块以OpenCV为图像处理库，搭载高清120°广角摄像头，拥有第一视觉，可实现（xiàn）颜色识别、形状（zhuàng）识别、基于（yú）Pytorch的手势识别、AI人（rén）工智能脸部特征识（shí）别等功能。

（5）AI语（yǔ）音（yīn）交互实验模块

AI语音交互（hù）实验模块涉（shè）及语音识别和语音合（hé）成模块（kuài）。语音识（shí）别该模块（kuài）使用方便，学生无需深入了解语音识别原理，通过IIC通信，即可识别语音（yīn），输出结果，可直接用于（yú）多种人机交互（hù）场景的（de）开发实验中。语音合成模块是一（yī）款可实现中文、英文合成（chéng），并集成语音编码、解码功能，可实现音量（liàng）调节、智能语速（sù）、语调调节等功能，模拟真人（rén）发音效果，可（kě）助力开发者实现顺畅自然的智（zhì）能语音交（jiāo）互体验。结合音（yīn）识（shí）别模块（kuài）和语音合成模块（kuài），实现智能语音交（jiāo）互实验、语音唤醒实（shí）验、语音（yīn）控（kòng）制、语音识别播报等。

（6）机器人运动（dòng）学

机器人运（yùn）动学分为正向运动学和逆向运动学（xué），正向运（yùn）动学即给（gěi）定机械臂各（gè）关节角度，计算机器人（rén）末端位置；逆向运动学即已知机器人末端的位置，计算（suàn）机（jī）械臂（bì）对应位（wèi）置的全部关（guān）节角度。本实验（yàn）以（yǐ）6自由度机械臂为控（kòng）制对（duì）象，使用逆（nì）运动学（xué），根据设（shè）置的目标位置坐标，计（jì）算出关节角度（dù）； 再将关节角（jiǎo）度换算（suàn）成舵机（jī）脉宽，就可以（yǐ）实现（xiàn）机械臂末（mò）端移动到目（mù）标位置。实现单个PWM舵机控制、机械（xiè）臂多轴（zhóu）联等（děng）功（gōng）能。

（7）ROS系统（tǒng）拓（tuò）展（zhǎn）模（mó）块

ROS机器人操（cāo）作（zuò）系统（tǒng）是工（gōng）具、库和协议的集合，旨在简化机器人平台，构建复（fù）杂（zá）而（ér）强大的机器人，该解（jiě）决方案（àn）以流行（háng）的（de）机器（qì）人操作系统ROS为软件环境，以激光（guāng）雷达为载体（tǐ），可开设ROS应用软件（jiàn）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（guān）的各种类型的实（shí）验。具体涉及ROS激光雷达Gmapping，Hector，Karto，Cartographer等建（jiàn）图算法，实现建（jiàn）图、激光雷达（dá）警卫等功（gōng）能。（8） 场景、多传感器器（qì）综合（hé）实验（yàn）模块

通过（guò）构建场景与（3）-（7）中AI视觉、AI语音、机器人运动学、ROS激光雷达（dá）、全系列传（chuán）感模块（kuài）等相结构，实现场景、多传（chuán）感器器综合实验。例（lì）如，a）颜（yán）色分拣：通过对目（mù）标色块进行（háng）颜色识别（bié）和坐标定位（wèi），可以轻松控制机械臂实（shí）现颜色识（shí）别（bié）、抓取、分（fèn）拣。b）智能码垛：通过对目标物品进行识别和（hé）定（dìng）位，可以轻松实现色块（kuài）码垛的功能。c）目标追（zhuī）踪：通过（guò）对（duì）目标色块进行视（shì）觉定（dìng）位，利（lì）用机（jī）械臂的逆运动学算法，可（kě）以更（gèng）好的对目（mù）标（biāo）色块进行捕捉（zhuō）和追踪。