功（gōng）能特点

（1）AI核心

基于树莓派强大的Al计（jì）算能力，系统内核是一个小巧（qiǎo）却功能强大的计算机，它可以让你并行（háng）运（yùn）行（háng）多个神经网络、对象检测、分割和语音处理等应用程序， 系统搭载高性能（néng）Cortex-A72 64位四核（hé）处理（lǐ）器，2路micro-HDMI端口支持分辨率高达4K的双显示屏，高达4Kp60的硬件视频解码，高达8 GB的RAM，双频（pín）2.4/5.0 GHz无线局域网（wǎng），蓝（lán）牙5.0，千兆以太网，USB 3.0和PoE功（gōng）能，带来足够（gòu）的Al计（jì）算能力，并支持（chí）一系列流行的Al框（kuàng）架和算法（fǎ），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（cāo）作系（xì）统，所有环境代码库（kù）文（wén）件均（jun1）已安装，开机即用。Raspbian在云计算领域效率（lǜ）极（jí）高，特别适用于（yú）机器学（xué）习这样（yàng）的存储密（mì）集型和计算密集型任（rèn）务（wù）。提供详（xiáng）细的python开源范例程序，。

Python具有 简单、易学、免费、开源（yuán）、可（kě）移植、可扩展、可（kě）嵌入、面向对象等优（yōu）点（diǎn），它的（de）面向对（duì）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，Pytorch AI框架等。

（3）基础GPIO与传感器实（shí）验基（jī）础实验模块

人工智能技术（shù）应用与（yǔ）开发平（píng）台基础GPIO与传感器实验模块，包括：LED实验、继电器实验、轻（qīng）触开关按键实（shí）验（yàn）、光（guāng）敏传（chuán）感器实验（yàn）、火焰报警实验（yàn）、触（chù）摸开关（guān）实验、直流电机（jī）风扇模块实验、高精（jīng）度（dù）ADC采集实（shí）验等（děng）全（quán）系列传感器。

（4）AI视觉（jiào）实验模块

OpenCV（ Open Source Capture Vision） 是一个免费（fèi）的（de）计算（suàn）机视觉（jiào）库， 可通过处理（lǐ）图像（xiàng）和视频（pín）来完（wán）成（chéng）各种任务，比如显（xiǎn）示摄像头输（shū）入的信号（hào）以（yǐ）及让（ràng）机器人识别现实生活（huó）中（zhōng）的物体。AI 视觉模块以OpenCV为图（tú）像处理库，搭载高（gāo）清120°广角摄像（xiàng）头，拥（yōng）有第一视觉，可实现颜色（sè）识别、形状识别、基于Pytorch的手势识别、AI人工（gōng）智（zhì）能脸部（bù）特征识别等功能。

（5）AI语音交（jiāo）互实（shí）验（yàn）模块

AI语（yǔ）音交互（hù）实验模块涉（shè）及语音识别和语音合成模块。语音识别该模（mó）块使用方便（biàn），学生无需深入了解语音识（shí）别（bié）原理，通过IIC通（tōng）信，即（jí）可识（shí）别语音，输（shū）出结果，可直（zhí）接（jiē）用于多（duō）种人机交互（hù）场景的开发实验中。语音（yīn）合成模块是一款可实现中文、英文合成，并集成语音编码、解码功（gōng）能，可实（shí）现音（yīn）量（liàng）调节、智（zhì）能语（yǔ）速、语调（diào）调节等功能，模拟真（zhēn）人发（fā）音效果（guǒ），可助力开发者实现顺畅自然的（de）智能语音交互（hù）体（tǐ）验。结合音识别模（mó）块和语（yǔ）音合成（chéng）模块，实现（xiàn）智能语音（yīn）交互（hù）实（shí）验（yàn）、语音唤醒实验、语音控制、语音识别播报等。

（6）机（jī）器人运动学

机器人运动学分为（wéi）正向运动（dòng）学和逆向运（yùn）动（dòng）学（xué），正向运动学即（jí）给定机械臂各关（guān）节角（jiǎo）度，计算机器人末端位置；逆（nì）向运动学即已知机器人末端的位置，计算（suàn）机械臂对应（yīng）位置的全部关（guān）节角度。本实验以6自由度（dù）机械臂为控制（zhì）对象，使用逆运动学（xué），根据（jù）设置的目标（biāo）位置坐标，计（jì）算出（chū）关节（jiē）角度； 再将（jiāng）关（guān）节角度换（huàn）算成（chéng）舵机脉（mò）宽（kuān），就可以实现机械臂末端移（yí）动到目标位置。实现单个PWM舵机控制（zhì）、机械臂（bì）多轴联等功能。

（7）ROS系统拓（tuò）展模块

ROS机器人操作系（xì）统（tǒng）是（shì）工具、库和（hé）协议的集合，旨（zhǐ）在简化机器人（rén）平台，构建复杂而强大的（de）机（jī）器人（rén），该解决方案以流行的机器人操作系统ROS为软件环境，以激光雷达（dá）为（wéi）载体，可开设（shè）ROS应用软件开发、激光雷达传感（gǎn）器数据采集与融（róng）合（hé）、建图等（děng）内容相关的各种类型的（de）实（shí）验。具体涉及ROS激光雷达Gmapping，Hector，Karto，Cartographer等建图算（suàn）法，实现建图、激光雷达警卫等（děng）功能。（8） 场景、多传感器器（qì）综合实（shí）验模块

通过构建场景（jǐng）与（3）-（7）中AI视觉、AI语音、机器人运动学、ROS激光雷达、全（quán）系（xì）列传感模（mó）块（kuài）等相结（jié）构，实现场景、多传感器（qì）器综合实（shí）验。例（lì）如，a）颜色分拣：通过（guò）对目标色块进行（háng）颜色识（shí）别和坐标定位，可（kě）以轻松控制机械臂实现（xiàn）颜色识别、抓取、分拣。b）智能（néng）码（mǎ）垛：通过（guò）对（duì）目（mù）标物品进行（háng）识别（bié）和定位（wèi），可以（yǐ）轻松实现色块码垛的（de）功能。c）目标追踪：通（tōng）过对目标色块进行视觉（jiào）定位，利用机械臂的逆运动（dòng）学算法，可以更好的对（duì）目标色块进行捕捉和（hé）追踪。