《Python程序设计-边缘计算-嵌入式人工智能实验室建设》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Python程序设计-边缘计算-嵌入式人工智能实验室建设（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Python 程序设计-边缘计算-嵌入式人工智能实验室建设方案目 录1.1AIPython 创新开发套件. -3-1.1.1Python 主控平台. -4-1.1.2Python 软件资源. -5-1.1.3Python 车型机器人. -10-1.1.4Python 人型机器人. -12-1.1.5Python 六足机器人. -13-1.1.6Python 机械云台. -15-1.2产品配置与报价. -17-1.1 AI Python 创新开发套件在，同时也是人工智能首先的编程语言。根据数据平台 Kaggle 发布的 2017 年机器学习及数据科学调查报告，在工具语言使用方面，Python 是
2、数据科学家和人工智能从业者使用最多的语言：Python 语言具有以下优势：1） 优质的文档。2） 平台无关，可以在现在每一个 linux/windows 版本上使用。Python 作为一门编程语言，其魅力远超 C#，Java，C，C+，它被昵称为“胶水语言”，能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是 C/C+)很轻松地联结在一起，更被热爱它的程序员营为最美丽的”编程语言。从云端、客户端，到物联网终端，Python 应用无处不3） 和其他面向对象编程语言比学习更加简单快速。4） 能够进行嵌入式、网站Web、搜索引擎、云计算、大数据、人工智能、科学计算等方向的开发。5） Python 有许多图像加强
3、库，像 Python Imaging Libary，VTK 和 Maya 3D 可视化工具包，Numeric Python， ScienTIfic Python 和其他很多可用工具可以于数值和科学应用。6） Python 的设计非常好，快速，坚固，可移植，可扩展。很明显这些对于人工智能应用来说都是非常重要的因素。7） 对于科学用途的广泛编程任务都很有用，无论从小的 shell 脚本还是整个网站应用。8） 它是开源的。可以得到相同的社区支持。1.1.1 Python 主控平台AI Python 嵌入式编程平台采用 ARM Cortex-H7/M4 、RISC-V AI 处理器，内置microPy
4、thon 操作系统，能够直接执行Python 程序，实现语法教学、嵌入式控制、上位机编程、AI 视觉应用等知识的教学和实训。主控平台1. 核心单元：1） 控制系统：MiniPCI-E 接口，可接入任意更换的 ARM STM32H743/STM32F407、 RISC-V K210 微控制板。2） 基本接口：GPIO/PWM 双驱动 LED*4，按键*2。3） 显示系统：8*8 LED 点阵屏，oLED 液晶屏。4） 调试接口：USB 调试串口，USB 固件升级接口，ARM JTAG 调试接口。5）软件系统：内置 microPython 系统，集成 Python 硬件库。2. 传感单元：1）传感
5、系统：TVOC 传感器，步进电机，陀螺仪&加速度&地磁仪传感器。3. 无线单元： 1）无线系统：蓝牙无线模块。4. 外设接口：1） 扩展接口：双路 RJ45 接口，集成 GPIO/UART/ADC/IIC。2） 系统接口：通过 14PIN 接口接入到 AI 边缘计算网关，实现嵌入式 Linux 下驱动应用控制。l 微控制板1. MPM4 Python 微控板1）控制系统：ARM STM32F407 控制核心板，MiniPCI-E 接口。2）软件系统：内置 microPython 系统，集成 Python 硬件库。3）集成 TF 卡接口。2. MPH7 Python 微控板1） 控制系统：ARM
6、 STM32H743 控制核心板，MiniPCI-E 接口。2） 软件系统：内置 microPython 系统，集成 Python 硬件库，集成 ARM CMSIS-NN 神经网络库。3） 集成 TF 卡接口。4） 集成 OV2640 200W 高清摄像头。3. MPK2 Python 微控板1） 控制系统：RISC-V K210 双核 64 位处理器（主频最高 800MHz）控制核心板， MiniPCI-E 接口。2） 软件系统：内置 microPython 系统，集成 Python 硬件库；具备机器视觉能力、机器听觉能力和语音识别能力，内置语音处理单元（APU）；具备卷积人工神经网络硬件加
7、速器 KPU , 可高性能进行卷积人工神经网络运算；快速傅里叶变换加速器 (FFT Accelerater)。3） 集成 TF 卡接口。4） 集成 OV2640 200W 高清摄像头。l 课程资源：1. 提供 Python 课程及实验，包括：Python 语言基础、Python 算法应用、Python 嵌入式控制、Python 上位机通信、Python 神经网络应用。2. 提供嵌入式 Linux 课程及实验，Linux 的嵌入式设备驱动、Linux 的嵌入式设备应用、android 嵌入式应用。1.1.2 Python 软件资源AI Python 嵌入式编程平台可以完成基础语法、数据处理、嵌入
8、式接口、嵌入式通信、图像处理、神经网络等技术的学习和实验；除此之外，AI Python 嵌入式编程平台还具备 yolo2，mobileNet 模型的运行能力，我们开发了一系列关键算法，利用百度大脑 AIStudio 训练分类和实时检测模型，可以直接在 AI Python 嵌入式编程平台上运行。l 数据处理：Python 提供强大的网络接口库、数学公式库、图形图表库，可以进行数据处理、数据爬虫、数据可视化等应用的开发和学习。l 嵌入式接口：平台内置 microPython 运行环境，提供嵌入式硬件接口库，能够方便的采用Python 进行硬件数据采集和控制。l 嵌入式通信：平台提供串口通信接口与上
9、位机进行通信，可以进行嵌入式上位机程序开发及联调。同时平台内置蓝牙无线通信模块，可以接入到移动终端进行移动应用上位机开发。l 机器车控制：平台可搭载轮式小车，完成小车运动控制、小车循迹、小车导航等应用开发。l 图像处理：基于 Python 强大的图形算法库及平台内置的高清摄像头，能够进行图像的采集和处理。l 神经网络：平台支持 ARM 的 CMSIS-NN 神经网络库，能够运行 CNN 卷积神经网络，实现 AI 图像处理和物体快速识别。人工智能（Yolo2/mobileNet 模型运行）平台支持百度大脑（AiStudio）训练的 Yolo2/mobileNet 模型，直接在平台上运行。果应用，
10、模型训练被包装成通用工具，用户只需具备简单的认知水平即可进行应用开发。只关注输入输出，不关心中间过程，利用输出模型进行应用开发。开发流程如下 1）采集图片数据集我们简化了人工智能的复杂度，从专注于人工智能算法转移到专注于人工智能的成2）上传数据集到平台训练3） 训练生成模型，和应用程序一起下载到 AI Python 嵌入式编程平台4） 加电运行1.1.3 Python 车型机器人Python 车型机器人是基于 AI Python 嵌入式编程平台的一款轮式机器人应用扩展， 它除了可以完成 AI Python 嵌入式编程平台可以完成的基础语法、数据处理、嵌入式接口、嵌入式通信、图像处理、神经网络等
11、技术学习外，还可以完成一些轮式机器人应用开发。基本描述：Python 车型机器人采用双轮驱动方式，方向采用牛眼万向轮，方便移动与转向；驱动控制板通过 pwm 驱动减速电机，实现精确移动控制和转向控制；控制板采用前后共两个超声波测距传感器实现前后方的物体检测，可实现如避障、跟随等应用；控制板具备电源管理功能，能够为车载 5500mAH 锂电池提供充放电管理功能；驱动控制板通过 I2C 连接 AI Python 嵌入式编程平台，利用 python 语言的灵活性、便捷性和 AI Python 编程平台的强大能力可实现各种基于车型机器人的创意应用。6m硬件参数：l 主控单元：AI Python 嵌入式
12、编程平台l 机器人本体： 1）行走方式：双轮+万向轮2）电机：减速直流电机3） 传感：超声波传感器，最大测量距离4） 电源：3.7V 5500mAH 可充电锂电池5） 外形尺寸：100mm * 150mml 驱动控制板： 1）驱动信号：双路 PWM2） 电源管理：锂电池充放电管理，电量显示3） 通信信号：I2C，最大速率 400Kbps 软件资源车型机器人提供一系列的基于 AI python 嵌入式编程平台的应用案例1）蓝牙遥控车2） 颜色跟踪行走3） 移动障碍物测量4）Apriltag 码识别及跟踪行走5）自动避障行走车形机器人除了提供上述的实验案例外，还可根据 AI python 嵌入式编程平台所具备的丰富的传感硬件开发更多应用，包括基于图像的、惯导单元的、语音的、机器学习的等等。l 产品截图：1.1.4 Python 人型机器人Python 人形机器人是基于 AI Python 嵌入式编程平台的一款人形机器人应用扩展，它除了可以完成 AI Python 嵌入式编程平台可以完成的众多应用学习外，还可以完成一些人形机器人应用开发，包括舞蹈、行走、起卧、杂技等。l 基本描述：Python 人形机器人采用数字总线舵机控制方式，利用 6 个高性能高扭力数字总线舵机，精
