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一、產(chǎn)品概述
實(shí)驗(yàn)箱面向人工智能相關(guān)專業(yè),在硬件上,集成了計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)、語音處理系統(tǒng)、機(jī)械手臂、以及手勢傳感器、溫濕度傳感器、大氣壓傳感器等多種嵌入式應(yīng)用模塊,功能豐富、覆蓋面廣。在軟件上,通過在運(yùn)算單元中部署Linux操作系統(tǒng)、Python開發(fā)環(huán)境,以及人工智能通用軟件框架和算法,為相關(guān)專業(yè)的應(yīng)用開發(fā)提供了統(tǒng)一的通訊協(xié)議和接口,適用于多門課程的教學(xué)和實(shí)踐。另外,運(yùn)算單元中還完成了DeepSeek大模型的本地化部署,支持大模型技術(shù)開發(fā)、大模型+視覺、大模型+語音、大模型+機(jī)械臂等多個行業(yè)場景的應(yīng)用實(shí)踐。
二、產(chǎn)品功能和特點(diǎn)
1.開放性實(shí)驗(yàn)環(huán)境
實(shí)驗(yàn)代碼可在Jupyter Notebook環(huán)境下進(jìn)行。
2.開放全部源代碼
開放全部軟件框架和算法級源代碼,支持二次開發(fā),提供完善的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和技術(shù)文檔,并提供產(chǎn)品相關(guān)軟硬件的架構(gòu)與設(shè)計(jì)方法文檔。
3.部署本地大模型
完成了DeepSeek大模型的本地化部署,即部署于本機(jī)的運(yùn)算單元中,除了可以開展大模型基礎(chǔ)應(yīng)用的學(xué)習(xí)外,還可以利用大模型和配置的視覺、語音、機(jī)械臂、傳感器等設(shè)備進(jìn)行交互,面向如智能安防、智能家居、智慧車間等典型場景,開展應(yīng)用實(shí)踐。
4.AI+視覺分揀
機(jī)械臂與視覺系統(tǒng)結(jié)合,可以對不同尺寸、外觀的目標(biāo)進(jìn)行識別,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分揀、智能碼垛等人工智能基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,還可以基于深度學(xué)習(xí)模型,完成多種復(fù)雜物體的識別,開展企業(yè)級項(xiàng)目的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。
5.AI+深度視覺
深度視覺與傳統(tǒng)的2D視覺相比,可以實(shí)現(xiàn)物體的高度測量、距離測量、輪廓檢測等,因此,可以完成障礙物距離檢測、活體識別、目標(biāo)跟蹤等綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。
6.AI+語音處理
聲源定位麥克風(fēng)支持聲音檢測、智能語音識別、聲源定位、波束成形等功能,在與AI處理器的交互下,可實(shí)現(xiàn)聲場的空間特性采樣,從而引導(dǎo)機(jī)械臂根據(jù)聲音的指令執(zhí)行指定動作。
7.AI+嵌入式傳感器
提供溫濕度傳感器、運(yùn)動傳感器、氣壓傳感器、光線傳感器等12種嵌入式傳感器,可以開展人臉監(jiān)測與動態(tài)跟蹤系統(tǒng)、人臉識別門禁系統(tǒng)、智能聲控系統(tǒng)、智能溫控系統(tǒng)等嵌入式方向的綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。
三、主要硬件參數(shù)
1.大模型運(yùn)算單元
大模型運(yùn)算單元采用NVIDIA公司的Jetson Orin Nano處理器,該處理器作為實(shí)驗(yàn)箱的核心模塊,具備40Tops算力,預(yù)裝Linux操作系統(tǒng),部署Deepseek-R1、QWen2.5等大模型,以及所有智能產(chǎn)品模塊所需的全部軟件框架和SDK,并提供通用的通訊接口。
2.2D視覺系統(tǒng)
2D視覺系統(tǒng)采用一顆30萬像素?cái)z像頭,可兼容ubuntu,linux和樹莓派等操作系統(tǒng)。單獨(dú)使用時(shí),可對視野中的靜態(tài)目標(biāo)進(jìn)行圖像采集,進(jìn)行基礎(chǔ)的圖像處理工作;與機(jī)器人協(xié)同使用時(shí),通過視覺標(biāo)定,可對機(jī)器人的動作進(jìn)行引導(dǎo),搭建機(jī)器人+視覺的執(zhí)行系統(tǒng),完成多種豐富的功能。
3.深度視覺系統(tǒng)
深度視覺采用一顆100萬像素深度體感攝像頭,可兼容ubuntu,linux和樹莓派等操作系統(tǒng),兼容USB3.0接口協(xié)議,可進(jìn)行深度信息感知、人臉識別與測距等。
4.語音識別單元
采用可編程式麥克風(fēng)陣列模塊,支持聲音識別、交互智能語音識別、聲源定位、波束成形等功能。麥克風(fēng)陣列是由一定數(shù)目的聲學(xué)傳感器(麥克風(fēng))組成,可用來對聲場的空間特性進(jìn)行采樣并處理的系統(tǒng)。由于在復(fù)雜的聲學(xué)環(huán)境下,噪聲與語音信號在時(shí)間和頻譜上常常是相互交疊的,再加上回波和混響的影響,利用單麥克風(fēng)捕捉相對純凈的語音非常困難,而麥克風(fēng)陣列融合了語音信號的空時(shí)信息,可以同時(shí)提取聲源并抑制噪聲。
5.機(jī)械手臂
機(jī)械手臂采用STM32單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)動控制,Open Source CV為圖像處理庫,主流的Jupyter Lab為開發(fā)工具,使用Python3為主要編程語言。計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)可與機(jī)械手臂搭建“手眼合一”的機(jī)器人視覺系統(tǒng),從而使得機(jī)器人更具靈活性。機(jī)器人不僅可以實(shí)現(xiàn)顏色識別跟蹤與抓取,還能與人體特征識別互動,非常適合用于基礎(chǔ)教學(xué)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)踐。
6.嵌入式傳感器
嵌入式傳感器主要由超聲波傳感器、人體檢測傳感器、溫濕度傳感器、心率傳感器、氣壓傳感器、數(shù)碼管、藍(lán)牙模塊、陀螺儀、聲音檢測傳感器、光線檢測傳感器等組成。每一個傳感器均可與大模型運(yùn)算單元連接,根據(jù)用戶編輯的功能執(zhí)行相應(yīng)的動作。
7.高清顯示屏
實(shí)驗(yàn)箱采用17英寸高清屏。
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
(1)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1 Python程序設(shè)計(jì)
2 機(jī)器學(xué)習(xí)
3 深度學(xué)習(xí)
4 數(shù)字圖像處理
5 機(jī)器視覺
6 深度視覺
7 嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用
8 語音處理與傳感器控制
9 基于視覺的機(jī)器人應(yīng)用
(2)大模型+應(yīng)用實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1 大模型技術(shù)基礎(chǔ)
2 大模型+視覺應(yīng)用案例
3 大模型+語音應(yīng)用案例
4 綜合應(yīng)用案例


