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FS_AIROBOTB是一(yi)款小型(xing)(xing)，低成(cheng)本(ben)，完(wan)全可編程，基于(yu)(yu)ROS的(de)(de)(de)(de)移動機器(qi)人(ren)。它(ta)旨用于(yu)(yu)教育，達到(dao)研究產品原型(xing)(xing)和愛好應用的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。精心(xin)設計的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)結構能(neng)(neng)夠輕易完(wan)成(cheng)機械(xie)結構搭(da)建，配(pei)合高性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)處理器(qi)，多種常用的(de)(de)(de)(de)傳感器(qi)，若干電機及舵機，方便進行機器(qi)人(ren)結構的(de)(de)(de)(de)運動特(te)性、微(wei)(wei)處理器(qi)及機器(qi)人(ren)操作(zuo)系統等(deng)方面的(de)(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)。車(che)(che)身安(an)裝有機械(xie)臂(bei)，使(shi)用強大的(de)(de)(de)(de)Moveit控制，可以(yi)完(wan)成(cheng)在(zai)線仿真，碰撞檢(jian)測，環(huan)境模擬等(deng)操作(zuo)。車(che)(che)身配(pei)備有攝像(xiang)頭，方便查(cha)看(kan)目標在(zai)攝像(xiang)頭所在(zai)范圍的(de)(de)(de)(de)區域，實(shi)現對目標的(de)(de)(de)(de)實(shi)時(shi)監控。結合人(ren)工(gong)智能(neng)(neng)，基于(yu)(yu)TensorFlow框架開(kai)發完(wan)成(cheng)訓(xun)練模型(xing)(xing)、調試(shi)參(can)數(shu)、打(da)包模型(xing)(xing)一(yi)系列人(ren)工(gong)智能(neng)(neng)開(kai)發流程，讓學生更(geng)快掌握(wo)人(ren)工(gong)智能(neng)(neng)開(kai)發技能(neng)(neng)。

1.采(cai)用(yong)了人工智能計算機視覺與語(yu)音(yin)技術+嵌入式Linux技術+ROS機器人技術的(de)融合；

2.同時滿足了“人(ren)工智(zhi)能(neng)+嵌入式”、“人(ren)工智(zhi)能(neng)+機器人(ren)”的基礎(chu)教學需求(qiu)；

3.設計了多個創新教學項目：ROS地圖構(gou)建、SLAM自主導航(hang)、手識(shi)識(shi)別(bie)、語音識(shi)別(bie)與合(he)成、遠(yuan)程遙控、物(wu)體跟蹤、導航(hang)與貨物(wu)抓取歸位(wei)等(deng)；

4.百(bai)度AI開放(fang)平臺調(diao)用(yong)；

5.視覺(jue)攝像頭結合機械(xie)臂，采用了移動(dong)偵測目標(biao)方(fang)式(shi)(shi)（非固定攝像頭方(fang)式(shi)(shi)）；

6.配套設計了系統的“嵌入(ru)式人工智能”課程(cheng)體系；

7.配套系統(tong)的(de)Python、TensorFlow、PaddlePaddle及人工(gong)智能機器學習相(xiang)關理論及應用實驗；

8.配套系統的(de)STM32開發(fa)、ROS機器人開發(fa)的(de)相關理論及應(ying)用實驗。

1.手勢識別

通過在背景(jing)中(zhong)查找手部(bu)區域所在的位置，并(bing)將手部(bu)特(te)征進(jin)行提取，完成手勢(shi)識別(bie)。

2.目標跟蹤

選擇(ze)跟蹤(zong)區(qu)域，ROS機器人或(huo)者(zhe)機械(xie)臂會對選擇(ze)的目標(biao)進(jin)行實時(shi)跟蹤(zong)，并可以查看目標(biao)在攝像頭所在范圍(wei)的區(qu)域。

3.語(yu)音識別與合成

通(tong)過麥克風(feng)陣列完(wan)成語(yu)音(yin)采集，將采集到的(de)(de)語(yu)音(yin)進行(xing)(xing)識別(bie)，并在(zai)識別(bie)完(wan)成對其識別(bie)到的(de)(de)文(wen)字(zi)信息進行(xing)(xing)提(ti)取，找到需要匹配(pei)的(de)(de)技能(neng)之后，一(yi)方面，對該技能(neng)進行(xing)(xing)控制下發，另一(yi)方面，將需要應對的(de)(de)文(wen)字(zi)進行(xing)(xing)語(yu)音(yin)合成，合成后播放，完(wan)成應答(da) 。

4.ROS機(ji)(ji)器人、機(ji)(ji)械臂(bei)遠程控制

通過(guo)PS2完成對ROS機器(qi)人以及機械臂(bei)(bei)的控(kong)制，包括ROS機器(qi)人基于麥克(ke)納姆輪在平面上的360度(du)運(yun)動(dong)(dong)，以及機械臂(bei)(bei)的運(yun)動(dong)(dong)抓取控(kong)制等等。

5.Slam地圖構建(jian)

在硬件上(shang)采用(yong)rplidar-A1雷(lei)達和(he)帶碼盤的直(zhi)流減速(su)電機來分別提供深度信(xin)息和(he)里程計信(xin)息，利(li)用(yong)ros中開(kai)源項目gmapping功能包，通過仿真軟件rviz，實現(xian)室內(nei)slam地(di)圖構(gou)建。

6.navigation自動避障導航

在已經構建完成的地(di)圖上，利用(yong)開(kai)源項目amcl定位功(gong)能包(bao)和move_base功(gong)能包(bao)，并(bing)采集雷(lei)達和里程計信息(xi)，使用(yong)仿真軟(ruan)件rviz，實(shi)現機(ji)器人的自動避(bi)障導航。

項目一：機器人為傳染性病人配送藥品場景

項目背景：

由于新型冠狀(zhuang)病(bing)毒等傳染(ran)性疾(ji)病(bing)的(de)(de)存在，利用機(ji)器(qi)人來(lai)完成(cheng)某些替代(dai)性工作，可以(yi)有效防止人與人之間(jian)的(de)(de)接觸(chu)所可能(neng)造成(cheng)的(de)(de)疫情擴散。在2020年爆(bao)發的(de)(de)新型冠狀(zhuang)病(bing)毒肺炎確(que)診案例(li)的(de)(de)治療(liao)過(guo)程(cheng)中，機(ji)器(qi)人已經派上用場。以(yi)美國(guo)首例(li)新型肺炎病(bing)患(huan)救治過(guo)程(cheng)為(wei)例(li)，為(wei)了(le)防止病(bing)毒的(de)(de)進(jin)一(yi)步(bu)傳染(ran)，治療(liao)過(guo)程(cheng)中，醫生負(fu)責(ze)在隔離窗外(wai)操作機(ji)器(qi)人，而機(ji)器(qi)人配備了(le)攝像頭(tou)、麥克風(feng)和聽診器(qi)等設備，能(neng)替代(dai)部分人類工作。

另一方面，機器人除(chu)了(le)用(yong)來對病人進行(xing)治療(liao)，還可以承擔其(qi)他的一些非接(jie)觸性工作。例如：以送餐機器人為隔離區人員送餐送物，可避(bi)免交叉感染(ran)；應(ying)用(yong)中國(guo)科學(xue)技術大學(xue)附屬第一醫院(yuan)（安(an)徽省立醫院(yuan)）聯合中國(guo)科大相關技術團隊(dui)研制(zhi)的無接(jie)觸式多功(gong)能自助終(zhong)端設(she)備，使(shi)用(yong)者無需(xu)與(yu)屏幕接(jie)觸，點擊空(kong)中成(cheng)像，就能完成(cheng)掛(gua)號預約繳費等多功(gong)能自助服務。

場景簡介：模擬在存在傳(chuan)染性病(bing)(bing)患的(de)(de)醫院，醫生(sheng)通(tong)(tong)過操控(kong)機(ji)器人(ren)來為病(bing)(bing)人(ren)配送藥物，來降(jiang)低因接觸病(bing)(bing)患而疫(yi)情擴(kuo)散的(de)(de)風險。ROS機(ji)器人(ren)通(tong)(tong)過機(ji)械臂抓(zhua)取(qu)要配送給病(bing)(bing)人(ren)的(de)(de)藥品及食物，在醫生(sheng)下達語(yu)音指令后，將按照(zhao)目標(biao)病(bing)(bing)房(fang)前(qian)進，將藥品食物準(zhun)確送達于病(bing)(bing)人(ren)手中，通(tong)(tong)過平(ping)板等移動終端，醫生(sheng)可實時查(cha)看病(bing)(bing)房(fang)情況。

涉(she)及功能：目(mu)標跟蹤、語音識別與合成、ROS機(ji)(ji)器人與機(ji)(ji)械臂遠程控制、Slam地圖構建等。

目標跟蹤

語音識別與合成

ROS機器人與機械臂遠程控制

項目二：ROS機器人超市貨物搬運歸位項目

項目背景： 孤兒商品是誕生于超市的(de)(de)內部名詞，即是指顧客已經挑(tiao)選(xuan)好(hao)的(de)(de)商品但在柜臺結賬(zhang)的(de)(de)時(shi)候，由于感覺價格不合適或者其(qi)他原因未結賬(zhang)帶走的(de)(de)這一類商品的(de)(de)統稱(cheng)。及時(shi)處(chu)理孤兒商品,以維持賣場整潔與管理形象,減(jian)少(shao)不必要的(de)(de)損耗。

場(chang)景簡介(jie)：模(mo)擬ROS機(ji)器人通(tong)過(guo)計(ji)算機(ji)視覺以及地(di)(di)圖構建技術往返(fan)于超市(shi)貨(huo)(huo)架(jia)與收銀(yin)臺(tai)之(zhi)間，把(ba)孤兒(er)商品放回貨(huo)(huo)架(jia)。FS_AIROBOTB的機(ji)械臂(bei)抓取位(wei)于收銀(yin)臺(tai)處的孤兒(er)商品，可依(yi)照超市(shi)貨(huo)(huo)架(jia)布(bu)局，自動(dong)導(dao)航到目(mu)的地(di)(di)。同時在行進過(guo)程(cheng)中，通(tong)過(guo)采集(ji)相(xiang)關信息，實現自動(dong)躲避(bi)障(zhang)礙(ai)物的功能。

涉及功能：ROS機(ji)器(qi)人與(yu)機(ji)械臂遠(yuan)程控制、Slam地圖構建、navigation自動避障(zhang)導航等。

Slam地圖構建

navigation自動避障導航