LGRB-LX01型人工智能綜合實(shí)驗(yàn)箱（本地大模型版）

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

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