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LGGY-BL13X型AI智能交互機器人實訓(xùn)設(shè)備

品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835

一、產(chǎn)品概述

AI智能交互機器人是一款集成了移動機器人、視覺感知、語音識別和人機交互技術(shù)的產(chǎn)品，可在室內(nèi)外環(huán)境中自由導(dǎo)航，可完成各種任務(wù)。AI智能交互機器人擁有先進的視覺感知技術(shù)，能準確識別和跟蹤人臉、物體和障礙物，確保操作的安全性和準確性。同時，它還具備強大的語音識別能力，能精準解讀和理解人類語言，實現(xiàn)智能對話和指令執(zhí)行。此外，機器人還可通過觸摸屏、手勢識別和語音交互等方式，與用戶實現(xiàn)直觀且自然的人機交互。

二、軟件平臺和功能

1.ROS機器人操作系統(tǒng)

ROS是一個適用于機器人的開源操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了包括硬件抽象、底層設(shè)備控制、常用函數(shù)的實現(xiàn)、進程間消息傳遞等系統(tǒng)級服務(wù)。

2.激光SLAM建圖與導(dǎo)航

可選配單線激光雷達或16線激光雷達，分別進行平面建圖和三維建圖，滿足不同場景下的應(yīng)用和開發(fā)需求。

3.提供基于圖像的目標檢測實踐項目

基于圖像的目標檢測實踐案例庫包含車道線檢測案例庫、交通標志識別案例庫、車輛檢測案例庫和行人檢測案例庫。

4.提供視覺識別與智能駕駛實踐項目

通過處理單元中部署的訓(xùn)練模型，可實現(xiàn)車道線輔助駕駛，以及對左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行、停止、人行橫道等多種交通標識的識別，用戶也可以自定義對更多的標識進行識別。

5.支持語音喚醒和歡迎詞自定義

支持語音喚醒功能，支持通過語音的方式將設(shè)備從休眠狀態(tài)切換到工作狀態(tài)；機器人可自動感應(yīng)來訪者，將設(shè)備從休眠狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并播報歡迎語，歡迎語可后臺自定義。

6.支持語音識別和對話系統(tǒng)

支持實時語音識別，支持通過語音進行業(yè)務(wù)咨詢，用戶可后臺自定義專業(yè)知識庫，向來訪人員解答各種業(yè)務(wù)咨詢問題；支持對文本進行分析處理，識別出其中蘊含的語義信息，并根據(jù)語境反饋應(yīng)答文本。

三、主要硬件參數(shù)

1.系統(tǒng)性能

系統(tǒng)采用運動控制處理器與中央處理器構(gòu)建雙處理器模塊，完成機器人任務(wù)規(guī)劃與系統(tǒng)運動控制。內(nèi)置Ubuntu操作系統(tǒng)，配置機器人操作系統(tǒng)ROS，通過ROS有效完成對機器人的多任務(wù)進行實時管理，同時提供通信、數(shù)據(jù)采集、人機交互以及外圍傳感器拓展的接口。

2.運動控制模塊

在機器人中用到很多控制器和外設(shè),包括：處理器、激光雷達，STM32控制器，電機、編碼器、雙路驅(qū)動、藍牙、PS2有線手柄、航模遙控、陀螺儀等，同時提供了串口1和CAN接口方便用戶拓展控制。

3.激光雷達和SLAM建圖

激光雷達是一種采用非接觸激光測距技術(shù)的掃描式傳感器，通過發(fā)射激光光束來探測目標，并通過搜集反射回來的光束來形成點云和獲取數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)光電處理后可生成為精確的三維立體圖像，能夠準確的獲取高精度的物理空間環(huán)境信息，測距精度可達厘米級；它猶如一雙“眼睛”，讓機器人擁有實時感知環(huán)境的能力。

本產(chǎn)品單線激光雷達，為機器人完成半徑12米內(nèi)的環(huán)境感知，雷達通過每秒8000次激光測距，可提供實時精準的地圖構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此外，系統(tǒng)采用光磁融合技術(shù)徹底解決了傳統(tǒng)激光雷達因物理接觸磨損導(dǎo)致電氣連接失效、激光雷達壽命短的問題。

4.視覺感知單元

本產(chǎn)品采用一臺深度相機實現(xiàn)對環(huán)境信息的采集和分析。深度相機由于獲取的信息量更多更豐富，采樣周期短，受磁場和傳感器相互干擾影響小，質(zhì)量輕，能耗小，使用方便經(jīng)濟等原因，在很多移動機器人系統(tǒng)中受到青睞。深度相機是模擬人類視覺原理，使用計算機被動感知距離的方法，通過從兩個或者多個點觀察一個物體，獲取在不同視角下的圖像，根據(jù)圖像之間像素的匹配關(guān)系，通過三角測量原理計算出像素之間的偏移來獲取物體的三維信息。得到了物體的景深信息，就可以計算出物體與相機之間的實際距離、物體三維大小、兩點之間實際距離。

5.語音識別單元

采用一對高保真音響和一個降噪麥克風(fēng)，實現(xiàn)對語音的拾取和交互。降噪麥克風(fēng)可有效屏蔽周邊3米范圍內(nèi)的環(huán)境噪音，確?？刂浦噶詈驼Z音交互信息的清晰拾取。

6.車載處理單元

車載處理單元采用體積小巧，外形緊湊的嵌入式計算機，預(yù)裝Linux操作系統(tǒng)，集成Python、OpenCV等運行環(huán)境，以及產(chǎn)品運行所需的全部軟件框架和SDK，支持2D視覺、深度視覺、移動機器人、協(xié)作機器人等硬件或應(yīng)用的開發(fā)和學(xué)習(xí)。同時，支持大模型的本地部署。

四、實驗項目

1、ROS機器人操作系統(tǒng)

（1）ROS簡介

（2）Linux系統(tǒng)與代碼操作

（3）ROS功能包的創(chuàng)建及編譯

（4）ROS的launch文件演示

（5）ROS話題通訊

（6）ROS服務(wù)通訊

（7）ROS參數(shù)服務(wù)器

（8）ROS激光雷達認識

（9）ROS導(dǎo)航的概念

（10）激光雷達SLAM建圖

（11）ROS導(dǎo)航Navigation使用

2、移動機器人運動控制

（1）移動機器人認知

（2）ROS操作系統(tǒng)配置實驗

（3）移動機器人基礎(chǔ)操作實驗

（4）激光雷達跟隨運動目標實驗

（5）激光雷達SLAM建圖實驗

（6）激光雷達SLAM導(dǎo)航實驗

（7）利用陀螺儀進行上下坡輔助實驗

（8）視覺跟隨實驗

（9）交通標志識別實驗

（10）移動機器人自動導(dǎo)航實驗

（11）手勢控制移動機器人運動實驗

（12）語音控制移動機器人運動實驗

（13）移動機器人超聲波避障實驗

3、自然語言處理實驗

（1）語音信號處理實驗

（2）語音識別基礎(chǔ)實驗

（3）端到端語音識別實踐

（4）語言模型實踐

（5）語音喚醒實驗

（6）語音合成前端數(shù)據(jù)處理

（7）端到端語音合成聲學(xué)模型

（8）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聲碼器

（9）詞向量實驗

（10）文本分析實驗

（11）分詞、詞性分析實驗

4、綜合設(shè)計實驗

（1）基于激光SLAM自主定位與導(dǎo)航

（2）基于深度學(xué)習(xí)算法的目標識別

（3）基于圖像的目標檢測實踐（含車道線檢測案例庫、交通標志識別案例庫、車輛檢測案例庫、行人檢測案例庫）

（4）車輛自動視覺導(dǎo)航

（5）基于深度學(xué)習(xí)的車輛安全行駛

（6）閑聊對話系統(tǒng)設(shè)計

（7）任務(wù)型對話系統(tǒng)設(shè)計

（8）車載語音交互系統(tǒng)設(shè)計

（9）跨模態(tài)人機交互系統(tǒng)設(shè)計

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