"智行Mini"小型服务机器人
“智行Mini”是一款基于ROS系统的移动机器人开放平台，具有扩展性强、硬件配置齐全、软件资源丰富的特点，广泛应用于教学、培训、科学研究等。机器人底盘通过性强、负载能力大，软硬件系统可实现跨平台开发，支持多种应用场景。“智行Mini”可作为人工智能、机器人工程、自动化类、机电类、电子信息类等专业的核心实验课平台，也可以作为创新实验室开展服务机器人、消费电子产品等创新创业项目的原型开发平台，借助开放架构和开源代码，可大大提高学生的学习效率，缩短创新创业项目的研发时间，降低试错成本。
（1）产品特点
● 模块化结构，操作简单，组装方便，可快速上手使用；
● 配置高帧率相机、高性能语音阵列、13.3寸显示屏，可满足多种商用机器人的功能开发需求；
● 支持多种开发平台，如单片机/工控机/PC；
● 支持ROS开发，提供ROS驱动包与运动模型；
● 丰富详尽的技术文档和应用案例。
（2）适用领域
● 人工智能、机器人等相关专业的专业核心实验课；
● 各机器人大赛相关赛项的参赛平台；
● 人工智能、机器人等相关专业的毕业设计平台；
● 研究者用于验证理论算法、验证学术论文等。
（3）感知与控制
● 配备高性能激光雷达，360°探测范围，16000次/秒测量频率，光磁融合；
● 融合了激光雷达、编码器与IMU传感器模块，移动过程中定位更准；
● 配备高性能语音阵列和2个喇叭，可支持语音开发；
● 预留多USB扩展口，方便拓展其他控制器与执行器；
● 下位机基于STM32系列单片机开发；
● 搭载高性能人工智能计算单元，集成ROS机器人操作系统、python、机器学习、深度学习等环境，满足人工智能视觉、机器人控制、环境感知、定位导航等算法和应用的开发学习。
（4）软件功能示例
● 电机码盘里程计：装备了带编码器的直流伺服电机，可以在ROS里接受电机码盘数据，从而推算出机器人的移动里程信息；
● SLAM环境建图：装备了360°激光雷达，可以实时扫描机器人周围的障碍物分布状况，借助上位机里运行的算法，创建环境地图；
● IMU姿态传感：内置一枚9轴的IMU单元，可以实时获取机器人的朝向信息，为上层控制算法提供数值依据；
● 自主定位导航：使用gmapping激光数据建立地图，通过ROS的move_base消息进行路径规划，使移动机器人进行自主导航功能；
● 人脸识别：配备了一款200万像素，最高帧率120帧，无畸变1080p摄像头，可支持基于ROS+OpenCV进行人像面部特征识别与跟踪；
● 目标检测：可通过深度卷积神经网络算法识别各种各样的物体；
● 目标跟踪：配备的摄像头可使用kcf算法，利用kcf追踪的ROS库来进行跟踪实验，在连续的视频序列中，建立所要跟踪物体的位置关系，得到物体完整的运动轨迹；
● 语音交互：内置16个实时逻辑核心，4麦克风阵列模块，使用百度语音识别，通过网络实现语音识别、对话等功能。
课程设置示例
课程名称：Linux操作系统、机器人操作系统、机器人感知传感技术、机器视觉与人工智能、机器人人机交互、机器人定位与导航、智能安防机器人综合实践等。
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Linux操作系统（16学时） |
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课次 |
课程名称 |
课时 |
|
第1次 |
Linux基础 |
2 |
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第2次 |
Linux进程 |
2 |
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第3次 |
Linux信号 |
2 |
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第4次 |
Linux管道 |
2 |
|
第5次 |
Linux线程 |
2 |
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第6次 |
Linux串口通信 |
2 |
|
第7次 |
Linux网络通讯 |
2 |
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第8次 |
Linux综合实验 |
2 |
|
机器人操作系统（16学时） |
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课次 |
课程名称 |
课时 |
|
第1次 |
机器人操作系统 |
2 |
|
第2次 |
主题与消息 |
2 |
|
第3次 |
服务 |
2 |
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第4次 |
参数 |
2 |
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第5次 |
动作 |
2 |
|
第6次 |
调试与日志 |
2 |
|
第7次 |
动态参数 |
2 |
|
第8次 |
ROS应用 |
2 |
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机器视觉与人工智能（24学时） |
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课次 |
课程名称 |
课时 |
|
第1次 |
图像基本操作 |
2 |
|
第2次 |
图像基础 |
2 |
|
第3次 |
图像处理 |
2 |
|
第4次 |
特征提取 |
2 |
|
第5次 |
特征匹配 |
2 |
|
第6次 |
目标检测1 |
2 |
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第7次 |
目标检测2 |
2 |
|
第8次 |
目标检测3 |
2 |
|
第9次 |
目标跟踪 |
2 |
|
第10次 |
相机标定 |
2 |
|
第11次 |
二维码检测 |
2 |
|
第12次 |
深度学习的目标检测 |
2 |
|
机器人感知传感技术（12学时） |
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课次 |
课程名称 |
课时 |
|
第1次 |
机器人惯性测量单元实验 |
2 |
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第2次 |
机器人碰撞传感器实验 |
2 |
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第3次 |
机器视觉与视觉系统实验 |
2 |
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第4次 |
机器人超声/TOF传感器实验 |
2 |
|
第5次 |
机器人激光雷达传感器实验 |
2 |
|
第6次 |
机器人里程计实验 |
2 |
|
机器人人机交互（16学时） |
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课次 |
课程名称 |
课时 |
|
第1次 |
图形界面 |
2 |
|
第2次 |
语音听写ASR |
2 |
|
第3次 |
自然语言处理NLP |
2 |
|
第4次 |
智能对话1 |
2 |
|
第5次 |
智能对话2 |
2 |
|
第6次 |
语音控制机器人运动 |
2 |
|
第7次 |
语音控制机器人工作 |
2 |
|
第8次 |
机器人手势/表情识别交互 |
2 |
|
机器人定位与导航（30学时） |
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课次 |
课程名称 |
课时 |
|
第1次 |
运动模型 |
2 |
|
第2次 |
坐标系统 |
2 |
|
第3次 |
机器人位姿估计 |
2 |
|
第4次 |
SLAM系统 |
2 |
|
第5次 |
基于贝叶斯滤波的SLAM |
2 |
|
第6次 |
基于图优化的SLAM |
2 |
|
第7次 |
机器人导航系统 |
2 |
|
第8次 |
机器人激光雷达障碍检测 |
2 |
|
第9次 |
机器人点云障碍检测 |
2 |
|
第10次 |
机器人防跌落检测 |
2 |
|
第11次 |
代价地图 |
2 |
|
第12次 |
Dijkstra路径规划算法 |
2 |
|
第13次 |
A*路径规划算法 |
2 |
|
第14次 |
轨迹跟踪算法 |
2 |
|
第15次 |
基于传感器脱困算法 |
2 |
|
智能安防机器人综合实践（40学时） |
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课次 |
课程内容 |
学时 |
|
第1次 |
绪论 |
2 |
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第2次 |
ROS基础操作 |
2 |
|
第3次 |
ROS机器人总体设计 |
2 |
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第4次 |
双轮差分运动模型解算 |
2 |
|
第5次 |
传感器与驱动 |
2 |
|
第6次 |
Gmapping建图 |
2 |
|
第7次 |
Amcl自主定位 |
2 |
|
第8次 |
Navigation自主导航 |
2 |
|
第9次 |
基于百度sdk语音识别 |
2 |
|
第10次 |
人脸识别 |
2 |
|
第11次 |
目标跟踪 |
2 |
|
第12次 |
深度学习目标检测 |
2 |
|
第13次 |
智能安防机器人综合实训（一） |
4 |
|
第14次 |
智能安防机器人综合实训（二） |
4 |
|
第15次 |
智能安防机器人综合实训（三） |
4 |
|
第16次 |
智能安防机器人综合实训（四） |
4 |