人工智能實訓室


建設概述

方案名稱

方案名稱:人工智能實訓室建設

建設目標

本項目旨在建設支撐人工智能專業學生實驗、專業技能實訓、創新能力培養的系統。系統包括軟件、硬件、課程、資源和服務,支撐專業課程實訓環節的教學,涵蓋物聯網、人工智能、智能控制技術、機器人技術等專業知識體系,切合專業人才培養要求,適應人工智能與物聯網技術發展趨勢,符合行業人才崗位技能要求。

建設規劃

實訓室以培養新型實用人才為目標,參照由淺入深的教學規律將實訓劃分為基礎實訓、應用實訓和創新實訓三個層次。

建設方案

實訓室概述

實訓室以人工智能和機器人技術為主要實訓平臺,實驗室建立一套軟硬件結合的智能化系統。本系統融合機器感知、機器學習和機器人等一系列人工智能技術,形成一套完整的實訓教學方案。通過本系統,高?;蚱髽I可以對人工智能、機器人和智能制造各個層面的技術領域進行實踐培訓,并通過現場展示的方式讓學生領會到人工智能技術和機器人技術在實際應用中的成果及發展方向。

實驗室設備規劃

實訓室設備包括人工智能服務器、人工智能六足機器人、人工智能安防實訓平臺、智能圖像處理實訓系統及人工智能實訓系統。

實驗室平臺設備簡介

人工智能六足機器人實驗箱

人工智能六足機器人從功能組成角度分為主控感知與自我控制功能、無線傳輸功能以及遠程控制功能、人機互動功能和步態算法功能。

主控感知與自我控制功能:通過超聲波模塊,測量周圍障礙物的距離,在數據判斷后決定前進或者后退或者換向,也稱自動避障。通過溫濕度模塊,采集周圍環境的數據。


人工智能安防實訓平臺

人工智能安防實訓平臺,平臺設計緊貼現今的物聯網行業實際應用,并融入AIoT概念,使學生通過該實驗的系統學習,能快速熟悉和掌握人工智能+物聯網應用系統的開發。

平臺采用意法半導體ST核心MCU STM32F,包含RFID、、ZigBee、BlueTooth、WiFi等各種通信方式。平臺接口模塊豐富,配合豐富的網絡節點、以及多種應用傳感器、執行單元接入,特別適合高校開展與物聯網相關的實驗課程,培養學生基于物聯網應用的開發能力。

平臺設備模塊化版本,將所有涉及到的感知層、輸出層、應用層設備全部都標準尺寸的模塊化設計,有利于學生了解學習豐富的安防設備模塊,使用更加靈活方便。


人工智能安防實訓平臺(模塊)

安防實訓平臺去(情景)主要為安防實訓實驗箱應用提供直觀展示平臺。通過模擬現實的應用使得環境安防、圍墻安防、指紋識別、人臉識別、RFID識別等技術讓學生作為一個系統工程師按照自己設計系統架構來開發一套安防的應用系統。

20190514

人工智能安防實訓平臺情景箱)

安防實訓平臺系統包括硬件設備模塊、軟件資源、實驗資源、教材(實驗教程、慕課、PPT)等四大部分。硬件設備模塊包括無線通信模塊、通用傳感器模塊、執行單元模塊。軟件資源包括STM32開發軟件、觸摸屏開發軟件、無線傳感器網絡Zigbee,PC數據管理與分析軟件、界面展示軟件、OpenWRT嵌入式開發、人臉識別、車牌識別等等,實驗資源包括基于控制器MCU的基礎實驗、傳感器信息采集實驗、無線信號收發實驗、ZigBee/WiFi/Bluetooth/RFID通訊實驗、OpenWRT基礎實驗、數據管理實驗等,通過提供資源的充分學習,可為物聯網工程應用打下堅實的基礎,并能通過不同傳感器的特性,不同網絡的組成形式,開發出更多實用性強的人工智能+物聯網應用模式。

智能圖像處理實訓系統

人臉識別軟件共包含了3*3的算法切換,包括傳統的人臉識別方法和基于深度學習的人臉識別算法。首先要區分兩個概念“人臉檢測/face detection”和“人臉識別/face recognition”?!叭四槞z測”是從圖像中確定人臉的位置和大??;“人臉識別”是識別圖像中的人臉是張三還是李四,是身份識別。常用的人臉識別技術主要包含四個部分:人臉檢測、人臉對齊、特征提取和特征匹配識別。其中,人臉對齊的目的是為了得到擺正后的人臉,繼而優化提高人臉識別的精度。同時,我們這里將特征提取和特征匹配識別簡稱為特征識別。

人臉識別軟件可實現以下功能:

1)實現11N1的人臉識別,得到相似度和最佳匹配項;

2)實現視頻對圖集的最相似搜索,CPU下能夠達到300ms一張的檢測速度;

3)實現3*3算法切換[包括傳統算法與深度學習方法的結合],完成人臉檢測+人臉對齊+人臉識別的功能選項。

智能圖像處理實訓系統為教學科研軟件,可以分為人臉識別軟件操作單元和人臉識別網站兩個部分。

其中軟件操作單元包括訓練圖片選擇、測試圖片或視頻流選擇、算法選擇、結果輸出、算法簡介和人臉識別網站。

圖像處理網站包含人臉識別算法的相關教程、軟件的操作手冊、代碼淺析以及相關推薦。

人工智能實訓系統

本系統作為人工智能教學設備,主要用于教學、開發、實驗,為人工智能、機器人和智能制造,相關課程提供良好的教學、實驗環境,方便展示和教學,使同學們能夠迅速掌握人工智能相關技術。教師借助該設備及相關教學軟件能夠方便地在課堂上演示系統的開發過程和運行實例,同時還能輔助教師和學生高效地進行課程實踐。

系統軟件平臺支持Windows 系列客戶端和Android 系列移動端,支持多種開發語言,從而方便教師進行移動遠程教學。

桌面智能機械臂如圖所示,采用一體化機身設計,主體使用鋁合金和工程塑料,堅固耐用;采用小底座大配重,最小占用空間,免安裝,開箱即用。

機械臂末端采用標準化嵌入式插口,可以方便快捷的接入多種末端執行器,同時,軟件系統開放接口,使擴展設備開發變得簡單易行。


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