“智行Mini2”小型服务机器人
“智行Mini2”是一款面向机器人工程、人工智能、自动化类、机电类等专业开设专业核心实验课程、综合实践课程的智能机器人开放平台。机器人主体结构、底盘控制器、人工智能处理器、传感器、执行器等采用分离式模块化设计，用户可以根据使用需求拆出单独进行实验或二次开发进行拓展。上位机软件开源，提供方便二次开发的硬件接口协议、技术参数。结构开源，用户可以利用开放的机械结构三维模型、图纸，设计机器人的结构，增加执行器，拓展传感与控制方案等完成新的智能机器人开发或者产品设计。
（1）产品特点
● 模块化设计：机器人软硬件均采用模块化系统架构设计，结构、硬件、传感器、执行器等分离式设计；
● 多传感器：深度相机、360°激光雷达、远场麦克风阵列、姿态传感器、巡线传感器、超声传感器、灰度传感器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、 数码显示管、按键模块等；
● 功能强大：融合激光雷达和深度相机的机器人自主定位、路径规划、避障算法、人脸识别、目标识别、目标跟踪、远场语音交互、移动抓取等；
● 资源丰富：配有机器人拆装指南、多门课程的实验指导书、上位机软件开源代码、硬件接口协议、结构设计图纸等，便于使用和二次开发。
（2）硬件构成
● 四轮全向移动底盘
包含全向移动底盘、嵌入式控制器、嵌入式传感器系统。底盘速度可达0.3m/s，机动性强。包含嵌入式开发系统及巡线传感器、超声波传感器、温湿度传感器、碰撞传感器、按键开关等传感器。可进行机器人嵌入式系统实验，预留接口丰富，可以对传感器和执行器进行拓展，底盘拆卸改装方便。
● 人工智能层
包含人工智能处理器、深度相机、360激光雷达、远场语音模块等。人工智能层与移动底盘进行组合能进行图像处理与机器视觉、感知技术、人工智能技术、ROS机器人操作系统的学习和研究。
● 高精度机械臂
机械臂重复定位精度0.2mm，抓举力150g，关节范围240°。机械臂与人工智能层，移动底盘组合可以完成移动抓取机器人综合项目的应用开发，如垃圾分拣机器人、农业采摘机器人、工业巡检机器人等。
（3）软件功能示例
● SLAM：Gmapping建图、Amcl自主定位、Cartographer、Navigation自主导航等；
● 图像识别：ROS+OpenCV+KCF+Yolo算法，可实现人脸识别，物体识别；
● 语音交互：连接百度人工智能服务平台，通过麦克风语音阵列，根据发布的说话内容，显示出语音识别效果；
● 移动抓取算法：可开展多场景的移动机器人抓取算法的应用，进而进行视觉引导机械臂抓取算法的学习和研究，服务机器人的算法研究等。
课程设置示例
课程名称：机器人学基础、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、综合项目设计实践等。
开课年级： 大二-大四
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机器人学基础（8学时） |
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|---|---|---|
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课次 |
课程名称 |
课时 |
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第1次 |
机械臂搭建与舵机控制 |
2 |
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第2次 |
正运动学 |
2 |
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第3次 |
逆运动学 |
2 |
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第4次 |
传感器抓取实验 |
2 |
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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 |
|
第2次 |
Linux进程 |
2 |
|
第3次 |
Linux信号 |
2 |
|
第4次 |
Linux管道 |
2 |
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第5次 |
Linux线程 |
2 |
|
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 |
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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 |
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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 |
|
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 |
|
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 |
|
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 |
|
第3次 |
机器视觉与视觉系统实验 |
2 |
|
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 |
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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 |
|
智能搬运机器人综合实践（40学时） |
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课次 |
课程内容 |
学时 |
|
第1次 |
ROS基本功能-上 |
2 |
|
第2次 |
ROS基本功能-下 |
2 |
|
第3次 |
机器人运动控制 |
2 |
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第4次 |
激光雷达驱动与滤波 |
2 |
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第5次 |
轮式里程计与坐标变换 |
2 |
|
第6次 |
激光SLAM之Gmapping |
2 |
|
第7次 |
激光SLAM之Cartographer |
2 |
|
第8次 |
激光SLAM之自主导航 |
2 |
|
第9次 |
Navigation自主导航 |
2 |
|
第10次 |
目标跟踪 |
2 |
|
第11次 |
目标检测与识别 |
2 |
|
第12次 |
二维码定位 |
2 |
|
第13次 |
智能搬运机器人综合实训（一） |
4 |
|
第14次 |
智能搬运机器人综合实训（二） |
4 |
|
第15次 |
智能搬运机器人综合实训（三） |
4 |
|
第16次 |
智能搬运机器人综合实训（四） |
4 |