功能特（tè）点

（1）AI核心

基（jī）于树莓派强大的Al计算能力，系统内核（hé）是（shì）一（yī）个小巧却功能强大（dà）的计算机，它可以（yǐ）让你并行运行多个神经（jīng）网络、对象检测、分（fèn）割和（hé）语音处理（lǐ）等应用（yòng）程序， 系统搭载高性能Cortex-A72 64位（wèi）四核处（chù）理器，2路（lù）micro-HDMI端（duān）口支持分辨（biàn）率高达4K的双显（xiǎn）示屏，高达4Kp60的硬件视频解（jiě）码，高（gāo）达8 GB的（de）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，带来足够的Al计算（suàn）能力，并（bìng）支持一（yī）系列流行的Al框架（jià）和（hé）算法，比如TensorFlow、Pytorch、caffe/caffe2、Keras、MXNET等。

（2）系统（tǒng）框架与AI框架

系统预装Raspbian操作系（xì）统，所有环境代（dài）码库（kù）文件均（jun1）已（yǐ）安装（zhuāng），开机即（jí）用。Raspbian在云计算领域效率极高，特（tè）别（bié）适用于机（jī）器学（xué）习这样的存储密集型和计算（suàn）密（mì）集（jí）型任务。提供详细的（de）python开源范例（lì）程序（xù），。

Python具有 简单、易学、免费（fèi）、开（kāi）源、可移植、可扩（kuò）展、可（kě）嵌入、面向对象等优点，它的（de）面向对象甚（shèn）至比Java和C#更彻（chè）底（dǐ）；多种AI框架：OpenCV计算（suàn）机（jī）视觉库（kù），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（mó）块

人工智（zhì）能技术应（yīng）用（yòng）与开发平（píng）台基础GPIO与传感器实验模块，包（bāo）括（kuò）：LED实验、继（jì）电器实（shí）验、轻触（chù）开关按键实验、光敏传感器实验、火焰报警实验、触摸开关实验、直流电（diàn）机风扇模（mó）块实（shí）验、高精度ADC采集实验等全系列传（chuán）感器（qì）。

（4）AI视觉实验模块

OpenCV（ Open Source Capture Vision） 是一个免费的计（jì）算机视（shì）觉（jiào）库， 可通过处理（lǐ）图像和视频来完成各（gè）种任务，比如显示摄像头输入的信号以及让机器（qì）人（rén）识别现实生活中的（de）物体。AI 视觉模块以OpenCV为图（tú）像处理库，搭（dā）载高清120°广角摄像（xiàng）头，拥有（yǒu）第（dì）一视（shì）觉，可实现颜（yán）色识别、形状识别、基于Pytorch的手（shǒu）势识别、AI人工智（zhì）能（néng）脸部特（tè）征识别等功能（néng）。

（5）AI语音交互实验模块

AI语音交互实验模块涉及语音识别和语音合（hé）成模块。语音识（shí）别该模块使用方（fāng）便，学生无需（xū）深入了解语音识别原理，通过IIC通信，即可识（shí）别语音，输出（chū）结（jié）果，可直接用于多种人机交互场（chǎng）景的开发（fā）实（shí）验中。语（yǔ）音合成（chéng）模块是一款（kuǎn）可实（shí）现中文、英文合成（chéng），并集成语（yǔ）音编码、解码功能（néng），可实现音量调节、智能语速、语（yǔ）调调节等功能，模拟真（zhēn）人发音（yīn）效果，可助力开发者实（shí）现顺畅自（zì）然的智能语音交互体验。结合（hé）音识别模块和语音合成模块，实现智能语音（yīn）交互实验、语音唤（huàn）醒实验、语音控制、语音识别播报等。

（6）机器人运动学

机器（qì）人运动学分为正向运（yùn）动学和逆向运动学，正向运动学即（jí）给定（dìng）机（jī）械臂各关（guān）节角度，计算机器（qì）人末端位（wèi）置；逆向运动学即已（yǐ）知机（jī）器人（rén）末端的位置，计算机（jī）械臂对应位置的（de）全部关（guān）节角度。本实验（yàn）以6自由度机械臂（bì）为控制对象，使（shǐ）用逆运动学（xué），根据设置（zhì）的（de）目标位置坐标，计算出关节角度（dù）； 再（zài）将关节角度换算（suàn）成（chéng）舵机脉宽，就（jiù）可以实现机械臂末（mò）端移动到目（mù）标位置。实（shí）现单（dān）个PWM舵机控制、机（jī）械臂（bì）多轴（zhóu）联等功能。

（7）ROS系统拓展（zhǎn）模（mó）块

ROS机（jī）器人操作系统（tǒng）是工具、库和协议的集合，旨在简（jiǎn）化机器人平台，构建复杂而强大的机器人，该解决方案以流行的机（jī）器人操作系统ROS为软件环境，以（yǐ）激光雷（léi）达（dá）为载体，可开设ROS应用软件（jiàn）开发、激光雷达传（chuán）感器数据采集与融合（hé）、建图（tú）等内容相关（guān）的各种类型的实验。具体涉及（jí）ROS激光雷达Gmapping，Hector，Karto，Cartographer等建图算法，实现建图（tú）、激光（guāng）雷达（dá）警卫等（děng）功（gōng）能。（8） 场（chǎng）景（jǐng）、多传感（gǎn）器器综合实验模块（kuài）

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、全系列传（chuán）感（gǎn）模块等相（xiàng）结（jié）构，实现场景、多传感（gǎn）器器综合实验。例如，a）颜（yán）色分拣：通过（guò）对目（mù）标色（sè）块进行颜（yán）色（sè）识别和（hé）坐（zuò）标定（dìng）位，可以轻松控制机械（xiè）臂实现（xiàn）颜色（sè）识别（bié）、抓取、分拣。b）智能码垛：通过对（duì）目标物（wù）品进行识别（bié）和定位，可以轻松实现（xiàn）色块码垛的功能。c）目标追踪：通过对目标色（sè）块进行视（shì）觉定位，利用（yòng）机械臂的逆运（yùn）动（dòng）学（xué）算法，可以更好的对（duì）目（mù）标色（sè）块进行（háng）捕捉和追踪。