移动互联网嵌入式物联网人工智能创新实验室：AI-Python人形机器人

1.1AI-Python人形机器人

1.1.1图文介绍

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。

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，精确模拟人体的6个关键关节，实现人体仿生动作的模拟和执行；人形机器人本体通过一块驱动控制板进行集中传感采集和控制，驱动控制板通过单总线驱动6路数字舵机，实现精确的关节角度控制；机器人本体前方采用一个超声波测距传感器实现前方的物体检测，可实现如避障、跟随等应用；本体驱动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；机器人本体驱动控制板通过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人形机器人的创意应用。

项目一：蓝牙控制行走

编写Python程序，控制人形机器人实现蓝牙控制行走的功能。Python程序主要实现以下几项功能：

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1) 可通过串口接收蓝牙模块接收到的控制指令；

2) 令机器人根据接收到的指令，执行前进、后退、转身等动作。

在手机上安装蓝牙调试app，连接AI-Python主控平台，发送指令，控制机器人前进、后退、转身：

项目二：机器人跳舞

编写Python程序，控制人形机器人进行各种舞蹈动作。Python程序主要实现以下几项功能：

1) 可通过串口接收蓝牙模块接收到的控制指令；

2) 令机器人根据接收到的指令，执行各种舞蹈动作。

在手机上安装蓝牙调试app，连接AI-Python主控平台，发送指令，控制机器人执行各种舞蹈动作：

项目三：机器人避障行走 编写Python 程序，控制人形机器人实现自动避障行走的功能。Python 程序主要实现以下几项功能：

1) 可通过串口接收蓝牙模块接收到的控制指令；

2) 实时获取超声波测距数据并显示在OLED 屏上；

3) 令机器人在感知到障碍物时，随机转向90°；

4) 确定前方无障碍物时，继续前进。

在手机上安装蓝牙调试app ，连接AI-Python 主控平台，发送指令，控制机器人进入避障行走模式：

项目四：机器人颜色跟踪 编写Python 程序，控制人形机器人实现颜色跟踪行走的功能。Python 程序主要实现以下几项功能：

1) 可通过串口接收蓝牙模块接收到的控制指令；

2) 通过摄像头识别指定颜色，识别到色块时，计算色块所在位置在当前视界中的角度；

3) 机器人在识别到指定颜色时，跟随色块前进、转向；识别不到指定颜色时，停止前进。

在手机上安装蓝牙调试app ，连接AI-Python 主控平台，发送指令，控制机器人进入颜色跟踪模式：

注：本实训项目需要使用摄像头，所以只支持微控制板为MPH7/MPK2的AI-Python

主控平台。

项目五：Apriltag码识别及跟踪行走

AprilTag是一个视觉基准系统，是一种二维条形码。它们被设计用于编码更小的数据有效载荷（4到12位之间），从而可以更长距离地检测它们。此外，它们设计用于高定位精度 - 可以计算AprilTag相对于相机的精确3D位置。

编写Python程序，控制人形机器人实现Apriltag码识别及跟踪行走的功能。Python 程序主要实现以下几项功能：

1) 可通过串口接收蓝牙模块接收到的控制指令；

2) 通过摄像头识别前方是否存在Apriltag码，识别到Apriltag码时显示在OLED 屏上；

3) 令机器人在识别到Apriltag码时，跟随Apriltag码前进、转向；

4) 机器人与Apriltag码距离过近时，会因为识别不到完整的Apriltag码而停止。

在手机上安装蓝牙调试app，连接AI-Python主控平台，发送指令，控制机器人进入Apriltag码跟踪模式：

注：本实训项目需要使用摄像头，所以只支持微控制板为MPH7/MPK2的AI-Python 主控平台。

项目六：交通标志识别与处理

通过AiStudio训练交通标志的神经网络模型，将训练好的模型导入AI-Python主控平台，可以实现交通标志识别与处理。

编写Python程序，控制人形机器人实现交通标志识别及跟踪行走的功能。Python 程序主要实现以下几项功能：

1) 可通过串口接收蓝牙模块接收到的控制指令；

2) 通过摄像头识别前方是否存在交通标志，识别到交通标志时将识别结果显示在OLED屏上；

3) 令机器人在识别到交通标志时，做出对应的处理：识别到左/右转标志时转弯，识别到红灯停、绿灯行，识别到停车标志停止，识别到直行标志前进。

在手机上安装蓝牙调试app，连接AI-Python主控平台，发送指令，控制机器人进入交通标志处理模式：

注：本实训项目需要自主训练神经网络模型，所以只支持微控制板为MPK2的AI-

Python主控平台。

1.1.2产品参数

1.1.3课程资源

AI-Python人形机器人提供配套的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、android嵌入式应用。

《Python应