CN109523848A - 人工智能技术教学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人工智能技术教学装置，包括基于安卓操作系统的人工智能识别内核以及至少一个第一通信接口，第一通信接口与人工智能识别内核电连接；运动控制模块，包括控制内核，控制内核包括相互电连接的人工智能内核以及单片机，控制内核通过光电耦合模块与信号插座耦合，且控制内核与至少一个第二通信接口电连接，且内核接收人工智能识别模块发送的信号；运动执行模块，包括运动执行测试模块以及工业应用测试模块，运动执行测试模块与工业应用测试模块均接收运动控制模块输出的控制信号。本发明设置有大量的硬件设备，如步进电机以及机械臂，可以满足人工智能技术的教学需求。

Description

人工智能技术教学装置

技术领域

本发明涉教学设备领域，具体地，是一种多平台多功能的人工智能技术的教学设备。

背景技术

然而，现在教育系统普遍认为人工智能技术的教学主要是做算法方面的编程、开发和实验，只要在计算机软件平台上进行即可，但实际应用时发现人工智能编程的结果还需要与硬件设备相适应才能很好的使用。国际上对人工智能的定义也是“会运动、会看懂、会听懂和会思考”的“四会维度”，人工智能的教学应该软件与硬件相结合的教学与实训。

为了适应人工智能的教学与实训，教研人员提出硬件与软件相结合的教学平台，例如申请号为CN201810392309.8的中国发明专利申请就提出了一种人工智能开发平台和系统，这个系统包括用户终端、控制器模块和硬件设备模块，其中用户终端与控制器模块连接，用于通过运行用户终端安装的人工智能的软件开发平台发送控制指令至控制器模块，而控制器模块与硬件设备模块连接，用于根据接收到的控制指令控制硬件设备模块并接收硬件设备模块传输的反馈信号。该系统通过用户终端中安装的人工智能开发软件平台和控制器模块及硬件设备模块结合起来使得开发者能在软件程序开发的过程中，结合人工智能实际应用场景的硬件设备进行测试，可以更准确的进行程序学习。

但是，该系统存在以下四个问题：第一，该系统采用平板设备以及单片机的架构来实现，由于目前的平板设备要么使用WINDOW系统，要么使用ANDROID系统，在这两种系统上的人工智能编程与在计算机软件平台上如同一辙，也属于软件环境范围，但实际中还有一大部分人工智能应用需要追求执行效率而直接在嵌入式硬件系统中直接实现，如无人驾驶汽车的人工智能控制算法是在嵌入式Linux或者信号处理芯片DSP里完成，该系统无法解决嵌入式设备使用的问题。第二，该系统作为人工智能算法执行载体与单片机等组成运动控制部件之间的通信只采用了USB协议，这单一的接口难以满足实际应用需求。第三，该系统在运动控制方面采用了单片机结合一些简单的运动执行模块 (如步进电机)来实现，这与实际的应用会存在很大的差距，该系统所实现的开发、测试主要是模拟真实环境为主，应用的价值有限；第四，该系统主要是提供给工程技术开发人员使用，对于在校的学生可能不太适用。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种实现多平台与多功能的人工智能技术教学装置。

为实现本发明的主要目的，本发明提供的人工智能技术教学装置包括人工智能识别模块，包括基于安卓操作系统的人工智能识别内核以及至少一个第一通信接口，第一通信接口与人工智能识别内核电连接；运动控制模块，包括控制内核，控制内核包括相互电连接的人工智能内核以及单片机，控制内核通过光电耦合模块与信号插座耦合，且控制内核与至少一个第二通信接口电连接，且内核接收人工智能识别模块发送的信号；运动执行模块，包括运动执行测试模块以及工业应用测试模块，运动执行测试模块与工业应用测试模块均接收运动控制模块输出的控制信号。

由上述方案可见，人工智能技术教学装置设置了人工智能识别模块，并且设置有人工智能识别内核，这样，通过人工智能识别内核可以实现软件程序的写入。此外，由于该教学装置设置有运动控制模块，由运动控制模块对运动执行模块进行控制，例如对运动执行测试模块、工业应用测试模块进行控制，这样可以实现软件与硬件相结合的控制，实现人工智能技术教学过程中硬件测试的实训，不仅仅是对软件的编程测试，实现由软件带动硬件运动的测试与实训，满足人工智能技术的教学需求。

一个优选的方案是，该人工智能技术教学装置还包括辅助模块，辅助模块包括传感器学习模块，传感器学习模块向人工智能识别模块发送信号，且传感器学习模块至少包括以下一种传感器：温湿度传感器、速度传感器、碰撞传感器、热释电传感器、超声波传感器、线性位移传感器、激光测距传感器、雨露传感器、酸碱度传感器、加速度传感器、指纹识别传感器。

由此可见，在辅助模块中设置多种传感器，可以利用多种传感器实现向人工智能识别模块的信号反馈，并且传感器的类型多种多样，满足不同科目的实训需求。

进一步的方案是，辅助模块还包括至少一个显示屏，每一显示屏与人工智能识别模块电连接。这样，可以通过显示屏显示人工智能识别模块接收到的信号，或者显示教学装置的状态，还可以发出教学指示，辅助教师完成教学、实训的任务。

更进一步的方案是，辅助模块还包括按键模块，按键模块包括至少一个按键，且每一按键与人工智能识别模块电连接。

可见，人工智能技术教学装置可以通过按键模块接收多个按键被按下的信号，人工智能识别模块可以响应这些按键的信号，例如根据按键的信号执行相应的工作。

更进一步的方案是，辅助模块还包括视觉信号采集模块，视觉信号采集模块与人工智能识别模块电连接。具体的视觉信号采集模块可以是摄像头等具有视觉信号采集功能的硬件设备，通过摄像头等设备采集视频信号以后，可以由人工智能识别模块对视觉信号进行图像分析与识别，进而执行相应的操作。

更进一步的方案是，辅助模块还包括语音信号输入输出模块，语音信号输入输出模块与人工智能识别模块电连接。

由此可见，通过语音信号输入输出模块可以实现多种与人工智能控制相关的语音控制技术的测试与实训，满足人工智能技术教学的相关需求。

更进一步的方案是，人工智能内核包括相互电连接的异构双核处理器以及可编程逻辑阵列。

由此可见，使用异构双核处理器可以提高人工智能内核的数据处理速度，使得人工智能技术教学装置的数据处理能力得到提升。

更进一步的方案是，运动执行测试模块包括第一信号转换模块以及接收第一信号转换模块输出的信号的步进电机，第一运动信号转换模块接收运动控制模块输出的信号。

可见，通过步进电机可以驱动多种不同的设备转动，从而将硬件设备的运行情况生动的展示出来，有利于学生清晰了解人工智能技术的实现情况，提高教学乐趣。

更进一步的方案是，工业应用测试模块包括第二信号转换模块以及接收第二信号转换模块输出的信号的机械臂，第二运动信号转换模块接收运动控制模块输出的信号。

由此可见，通过机械臂的运动情况可以更加直观的展示运动控制模块输出的控制信号，从而让学校直观了解人工智能识别模块的软件程序实现的具体工作。

更进一步的方案是，人工智能技术教学装置包括一个箱体，人工智能识别模块、运动控制模块以及运动执行测试模块设置在箱体内，工业应用测试模块设置在箱体外。

可见，将人工智能识别模块、运动控制模块以及运动执行测试模块设置在箱体内，可以方便人工智能技术教学装置的携带，且工业应用测试模块具有机械臂的原因，体积较大，可以设置成与箱体可拆卸的连接，方便教学装置的使用。

附图说明

图1是本发明人工智能技术教学装置实施例的结构框图。

图2是本发明人工智能技术教学装置实施例实现的语音识别课程案例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的人工智能技术教学装置用于人工智能技术相关课程的教学与实训，具有多种数据处理能力的处理器以及硬件设备，通过处理器对软件程序的处理以及硬件设备的控制展示，让学生直观的了解人工智能技术的软件与硬件结合的情况，真正实现人工智能技术的“会运动、会看懂、会听懂和会思考”的要求。

参见图1，本实施例的人工智能技术教学装置包括人工智能识别模块10、运动控制模块20、运动执行测试模块40、工业应用测试模块50、辅助模块60以及电源70，其中，运动执行测试模块40与工业应用测试模块50构成本实施例的运动执行模块。

优选的，人工智能识别模块10包括人工智能识别内核11以及第一通信接口12、显示接口模块13，其中第一通信接口12中的多个接口与人工智能识别内核11电连接，且第一通信接口12均可以与插座电连接，方便进行开发、测试及教学。

人工智能识别内核11为基于安卓系统的内核，可选的，可以预安装android4.2的操作系统，以便于在安卓的平台下进行人工智能算法方面的软件开发。教学过程中，可以根据实际教学、实训的需要写入相适应的软件程序。

并且，人工智能识别内核11可以采用ARM的CortexTM－A7的四核 CPU，其主频高达1.2GHz，并且带有MALI400 MP2的显示处理器(GPU)，还设置优良的电源管理系统PMU，运行内存可选512M或者1GB，总线频率为533MHz，这样，可以确保人工智能技术教学装置的系统高速运行性能优良。

优选的，人工智能识别模块10配置4G或者8G的Flash存储器，而显示接口模块13可以包括CTP显示接口以及VGA显示接口，这样，人工智能识别模块10可以连接5寸至15寸的显示器，有利于在教学过程中显示各种信息，例如实训的指引信息、工作状态信息以及软件程序的运行信息等。

第一通信接口12包括以太网接口、WIFI、蓝牙等，并且具有1个 USB的OTG接口和3个USB的host接口，此外，还设置3个板上TTL 串行接口以及10个通用扩展IO接口，以便于实现人工智能识别模块10与其他模块之间的信息传输。此外，人工智能识别模块10还设置键盘以及鼠标等输入设备。

运动控制模块20包括控制内核21、光电隔离模块27、通用IO口插座30以及多个第二通信接口，并且，所有可用的第二通信接口都引至插座，方便进行开发、测试及教学。其中，控制内核21包括人工智能内核22以及单片机23，优选的，单片机23为STM32F429芯片，内置1MB的FLASH存储器以及256K的随即可读存储器，该芯片的主频高达180MHz，并且带有16MB的串行FLASH存储器、8MB的SDRAM以及可用的GPIO口共140个。

而人工智能内核22由异构双核处理器24以及可编程逻辑阵列 (FPGA)25组成，异构双核处理器24采用TI公司的ARM+DSP异构双核处理器，这样，控制内核22形成了ARM、DSP以及FPGA的智能三核，不但能满足简单的智能系统学习及开发需求，也能胜任复杂的人工智能控制系统学习及开发需求，如在无人驾驶汽车控制系统中，可编程逻辑阵列25能处理众多控制对象的传感信号输入与控制信号输出，而 ARM内核内烧录Linux操作系统可以进行有关人工智能算法方面软件设计与开发，同时运用DSP将算法进行优化加速提高运行效率；而单片机23则适用于类似智能家居中某些单一或少数几个信号的控制与输出。

可见，运动控制模块20采用的三核运动控制方案，密切结合现实工业需求，采用业内领先的工业控制方案，即使用TI公司的OMAPL138 芯片和XILINX公司的Spartan－6芯片，其中OMAPL138芯片为 TMS320C6478以及ARM926EJ－S的异构双核处理器，频率最高达456M赫兹，并且具有128MB工业级DDR2存储器，内存可升级为256MB，还设置有4G的工业级NANDFLASH存储器，用于DSP器件的数据存储，还设置有64Mb工业级SPIFLASH存储器，用于FPGA器件的文件配置。此外，运动控制模块20可以设置1个10/100M bps自适应RJ45网络接口、4个USB 1.1接口、1个USB 2.0 OTG接口、2个RS232电平的串行接口、1个TF卡插槽以及1个LCD接口，满足不同使用场景的使用需求。

通用IO口插座30具有6路高速差分信号输出插座31，可用于6 路电机控制，并具有18路低速信号输出插座32、32路低速信号输入插座33，这些插座都可以用于光电信号的输入或者输出。此外，通用 IO口插座30还可以设置EMIFA、MCASP、MCBSP、SPI、I2C、SATA等扩展接口。

优选的，控制内核21与通用IO口插座30之间设置有光电隔离模块27，通过光电隔离模块27的隔离作用，避免通用IO口插座30的信号对控制内核21造成影响。

此外，运动控制模块20设置有多个第二通信接口，例如设置有 USB接口35、串行通信接口36、网络接口37，还设置有外部存储卡 38，并且还可以设置多个SPI接口、IIC接口、USART接口、UART接口、CAN接口、3个共24个通道12位ADC、2个通道12位DAC、14个 TIM定时器、LTDC液晶接口、以太网接口、DCMI摄像头接口、SDIO接口等，通过这些接口实现与外部的通信。

此外，运动控制模块20可以连接至人工智能技术教学装置的总线上，通过总线实现与人工智能识别模块10以及其他模块之间的通信。

运动执行测试模块40包括一个步进电机41以及一路信号转换模块42，步进电机41由信号转换模块42输出的信号驱动工作，信号转换模块42可以对步进电机41的控制运动信号进行转换。信号转换模块42可以通过人工智能技术教学装置的总线接收运动控制模块20输出的控制信号，并且将控制信号转换后驱动步进电机41的工作。

优选的，信号转换模块42的工作电压直流10V至35V，并且采用 6N137高速光电耦合模块对信号进行耦合，保证高速不失步。信号转换模块42的控制信号采用TB6560AHQ芯片，内设置低压关断、过热停车及过流保护电路，保证优性能，且额定最大输出电流为±3A，电流峰值为3.5A，适合3A以内的两相/四相/四线/六线步进电机的应用，并且具有自动半流功能，可以实现整步、半步、1/8步、1/16步的控制。

工业应用测试模块50由3路差分信号转换模块52和一个机械臂 51构成，其中，机械臂具有X、Y、θ的三个运动自由度，可选的，X 轴的运动范围为0至295mm，Y轴的运动范围为0至316mm，θ轴的运动范围为0至270°，且机械臂51的驱动电机为高精度42行星减速电机，减速比为1：10，保持力矩为4.32Nm，容许力矩为4.32Nm，最在力矩为8.64Nm，分辨率为0.18°。进一步的，机械臂51上设置1 个机械吸嘴、3个位置开关传感器以及1个红外测距传感器。

3路差分信号转换模块52的每一路信号转换模块可以采用如信号转换模块42的结构，在此不再赘述。并且，每一路信号转换模块都可以通过总线接收运动控制模块20输出的控制信号，并将信号转换后控制机械臂51的动作。

辅助模块60主要包括实训模块61、传感器学习模块62、视觉信号采集模块63、语音输入输出模块64、按键模块65、显示屏66以及鼠标键盘67等，例如显示屏66可以包括一个7寸触摸显示屏模块以及15寸液晶显示屏，辅助模块60还可以设置LED测试灯模块等。

其中，实训模块61可以包括远程设备运行状态(电量、在线等情况)监控开发实训模块、液视灯开发实训模块、智能遥控开发实训模块、智能理疗仪开发实训模块、智慧门锁开发实训模块等，这些实训模块都是常见的用于实训教学的模块。

传感器学习模块62包括多种传感器，例如包括温湿度传感器、速度传感器、碰撞传感器、热释电传感器、超声波传感器、线性位移传感器、激光测距传感器、雨露传感器、酸碱度传感器、加速度传感器以及指纹识别传感器等，当然，也可以仅仅设置上述的一种或者多种传感器。

视觉信号采集模块63包括一个摄像头，其分辨率可以是1280× 720，还可以包括两个工业相机，每一个摄像头或者相机将拍摄的图像传输至人工智能识别模块10或者运动控制模块20。语音输入输出模块64具有一路高精度的语音采样传感器，并且具有左右声道立体音输出的扬声器，可以连接至人工智能识别模块10或者运动控制模块20。按键模块65具有多个轻触按键，例如，当这些按键被按下时输出低电平信号。

显示屏66中的7寸显示屏主要用于人机交互，既可以配合人工智能识别模块10进行使用，也可以配合运动控制模块20进行嵌入式人工智能应用，例如接收人工智能识别模块10或者运动控制模块20输出的信息，并且将所接收的信息显示在显示屏上。而15寸显示屏采用 VGA接口与人工智能识别模块10连接使用，用于呈现安卓系统的使用界面，安卓系统可以预先安装python的开发环境，结合鼠标键盘67 可以直接在安卓系统里直接进行python的开发学习。

优选的，键盘鼠标67均采用USB接口，可以与人工智能识别模块 10连接使用，也可以与运动控制模块20连接使用。LED灯模块包括多个LED灯，当LED灯连接低电平将被点亮。

可选的，人工智能识别模块10可以安装android4.2系统，而运动控制模块20中的人工智能内核22采用Linux系统，并使用CCS、 xilinx ISE等进行开发，单片机23核采用KEIL进行开发，可以预安装FreeROST系统，而人工智能控制相关的视觉库为安卓版的OPENCV 软件，人工智能控制相关的语音库为科大讯飞语音开放平台，且安卓系统下可以安装有Python开发平台。

从图1可见，人工智能识别模块10、运动控制模块20、运动执行测试模块40、工业应用测试模块50以及辅助模块60之间可以通过人工智能技术教学装置内部的总线实现相互通信。优选的，人工智能技术教学装置还设置电源70，电源可以70是连接220V交流电并且将交流电转换成所需要直流电的电压转换装置，也可以是24V的直流电源，或者是可充电的蓄电池。电源70可以向人工智能识别模块10、运动控制模块20、运动执行测试模块40、工业应用测试模块50以及辅助模块60等多个模块供电。

为了便于人工智能技术教学装置的携带，该装置可以设置一个箱体，并且将人工智能识别模块10、运动控制模块20设置在箱体内，且辅助模块60的显示屏66、视觉信号采集模块63、语音输入输出模块64、按键模块65、LED灯模块也设置在箱体内，而运动执行测试模块40、工业应用测试模块50的3路差分信号转换模块52也设置在箱体内，其他的模块，包括工业应用测试模块50的机械臂51、实训模块61、传感器学习模块62、键盘鼠标67等，设置在箱体外。

应用本实施例的人工智能技术教学装置进行相关课程教学时，可以由教师或者学生编写与教学内容相关的软件程序，并且将所编写的软件程序写入到人工智能识别模块10或者运动控制模块20相应的处理器中，由处理器控制运动执行测试模块40、工业应用测试模块50 的动作，从而让学生直观的了解所编写的软件程序是否正确，对学生编写的软件程序进行检验。

应用本实施例的人工智能技术教学装置可以实现大量与人工智能技术相关的课程教学，包括：单片机流水灯控制、单片机串口通信、单片机步进电机控制、单片机数据存储、单片机网络通信、单片机ADC 采样、单片机DAC输出、单片机定时器实验、单片机液晶显示、Linux 下UART1收发实验、Linux下RTC时钟实验、Linux下USB HOST读写实验、Linux下USB OTG读写实验、Linux下SD读写文件实验、Linux 下TCP客户端通信实验、Linux下TCP服务器端通信实验、Linux下 UDP客户端通信实验、Linux下UDP服务器端通信实验、DSP点亮LED 实验、DSP的DDR2读写实验、DSP的NAND FLASH读写实验、DSP的启动实验、DSP的RTC实时时钟实验、DSP的看门狗实验、DSP的定时器中断实验、DSP的GPIO按键中断实验、DSP的按键中断控制LED亮灭实验、DSP的NMI非可屏蔽中断实验、DSP的基于CPU轮询的UART1收发实验、DSP的基于CPU中断的UART1收发实验、DSP的基于EDMA的 UART1收到实验、DSP的UART2轮询收发实验、DSP的UART2 EDMA收发实验、DSP的LCD裸机显示实验、DSP的触摸屏画图实验、DSP的 CPU控制SPI收发实验、DSP的EDMA控制SPI收发实验、DSP的网络收发实验、DSP的CPU控制IIC读FRAM实验、DSP的CPU控制I2C写 FRAM实验、DSP的PWM输出实验、DSP的带文件系统的SD卡读写、DSP 中断ARM实验、ARM中断DSP实验、ARM和DSP共享内存通信实验、FPGA 点亮LED实验、FPGA32路可控PWM输出实验、DSP与FPGA EMIFA通信实验、步进电机驱动实验、PythonAndroid的基础实验等。

另外，本实施例的人工智能技术教学装置还可以应用在与运动控制相关的课程中，如定级恒温系统设计与应用、无级变温恒温系统设计与应用、可运动的温度控制系统设计与应用等，而与视觉识别相关的课程可以包括OpenCV For Android的开发环境搭建、OpenCV For Android预览摄像头图像、OpenCV For Android摄像头参数设置、OpenCV ForAndroid模板匹配和物体跟踪、OpenCV For Android的颜色识别、OpenCV For Android的形状识别、OpenCV For Android的人脸识别等，与语音识别相关的课程包括语音听写系统的设计与应用、语音合成系统的设计与应用、语音析义系统的设计与应用等，与认知系统设计相关的课程包括生产线物料分拣机器人设计与应用、堆垛机器人设计与应用、智能家居语音服务机器人设计与应用等。

下面结合几个具体的应用场景说明本实施例的人工智能技术教学装置在实际教学过程中的应用。

第一教学案例：智能家居语音服务机器人设计与应用。该教学案例是基于android平台的人工智能控制技术实训教学，需要使用人工智能技术教学装置中的人工智能识别模块10、运动控制模块20中的单片机23、光电隔离模块27、1路低速信号输出插座和串行通信接口，并需要使用实训模块61中的智慧门锁开发实训模块。

教学开始后，首先进行硬件设备之间的信号连接，用导线将智慧门锁开发实训模块的连接座与低速信号输出插座中的一路信号连接座相连，并将单片机23的一个IO引脚与此低速信号的光电隔离前端信号相连，再把单片机23的串行接口与人工智能识别模块10上的串行接口相连，插入语音输入输出模块64。

然后，由教师或者学生编写与课程相关的软件程序，例如形成一个APP，实现单片机23进行串行接口通信及IO信号输出程序的编写并烧录。例如，开发出来的程序可以实现如图2所示的流程，首先，执行步骤S1，唤醒听写功能，并且实现APP的初始化，然后，执行步骤S2，判断是否接收到唤醒指令，如果接收到唤醒指令，则执行步骤 S3，判断所接收到的唤醒指令是否正确，如果正确，执行步骤S4，执行语音合成应答，并执行步骤S5，停止唤醒服务。接着，执行步骤S6，判断语音听写是否超时，如果超时，则执行步骤S7，提前并保存结果，并且执行步骤S8，串行接口发送开锁指令，最后执行步骤S9，开启唤醒服务。如果步骤S5的判断结果为否，则执行步骤S9。

编写人工智能课程所需要的软件程序并且形成APP后，将开发的 APP安装在人工智能识别模块10已经安装的安卓系统里并进行测试，如有问题进行调试。假设语音机器人的唤醒词为“悟空你好”。在测试时，在靠近开发平台附近处，由学生说“悟空你好”，等待语音机器人唤醒回答“在呢，主人”，便可以说“开锁”，语音机器人便向单片机通过串口发送指令，单片机收到指令后就会输出IO信号控制智慧门锁开发实训模块的电磁锁打开。

第二教学案例：无人驾驶汽车的模拟系统开发，该教学案例是在嵌入式硬件系统中直接实现人工智能设计应用开发。首先，进行硬件信号连接，用导线将8路的测距传感器、速度传感器连接座与低速信号输入插座的信号连接座相连，用导线将运动执行测试模块40连接起来，将信号转换模块42的前端信号连接座、光电隔离前端信号连接座与可编程逻辑阵列25的信号接口连接，将7寸液晶屏与运动控制模块 20的人工智能内核22相连，将汽车前后高速摄像头接入到视觉信号采集模块63。然后，可编程逻辑阵列25编写电机运动控制、传感信号输入等程序，并为运动控制模块20的人工智能内核22的ARM中烧录嵌入式Linux系统，采用OPENCV开放视觉库编写汽车前后的实时图像进行分析程序，将把分析的结果传至DSP，在DSP中编写无人汽车多路信号采集智能控制的分类器，编写ARM核与FPGA通信程序完成整个程序的开发。最后进行相关的测试。

第三教学案例：视觉识别的贴片机器。首先，进行硬件连接，将工业应用测试模块50与运动控制模块20相连，将运动控制模块20的串行接口与人工智能识别模块10相连，连接工业相机至视觉信号采集模块63中。然后，为可编程逻辑阵列25编写机械臂运动控制程序，并为运动控制模块20中的人工智能内核21编写必要的程序，如通信、速度调节、吸嘴动作等程序，在人工智能识别模块10中编写对应的视频采集和上位控制程序，将这些应用程序烧录到相应的处理器后，进行相应的测试。

可见，应用本发明的人工智能技术教学装置，在进行相关教学的时候，可以由教师或者学生自行开发相关课程所需要的软件程序并且将相关的软件程序烧录到相应的处理器上，由软件程序并且结合步进电机、机械臂以及各种传感器来实现硬件设备的控制，从而让学生更加直观的了解人工智能技术的控制结果，大大提升教学的趣味性以及教学效率。

需要说明的是，人工智能识别模块10、运动控制模块20中只需要预先安装诸如安卓或者Linux等操作系统以及与课程相关的软件即可，控制步进电机、机械臂工作的软件程序是课程教学的一部分，因此不需要预先烧录到人工智能技术教学装置内，因此，本发明的主要目的是提供一种带有多种处理器基于多平台并且结合多种硬件设备的教学装置，在设计该教学装置的过程中，并不需要对软件程序本身进行任何的改进与开发。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如教学装置箱体形状的改变、传感器学习模块中所涉及的传感器数量与类型改变等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.人工智能技术教学装置，其特征在于，包括：

人工智能识别模块，包括基于安卓操作系统的人工智能识别内核以及至少一个第一通信接口，所述第一通信接口与所述人工智能识别内核电连接；

运动控制模块，包括控制内核，所述控制内核包括相互电连接的人工智能内核以及单片机，所述控制内核通过光电耦合模块与信号插座耦合，且所述控制内核与至少一个第二通信接口电连接，且所述内核接收所述人工智能识别模块发送的信号；

运动执行模块，包括运动执行测试模块以及工业应用测试模块，所述运动执行测试模块与所述工业应用测试模块均接收所述运动控制模块输出的控制信号。

2.根据权利要求1所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

该人工智能技术教学装置还包括辅助模块，所述辅助模块包括传感器学习模块，所述传感器学习模块向所述人工智能识别模块发送信号，且所述传感器学习模块至少包括以下一种传感器：温湿度传感器、速度传感器、碰撞传感器、热释电传感器、超声波传感器、线性位移传感器、激光测距传感器、雨露传感器、酸碱度传感器、加速度传感器、指纹识别传感器。

3.根据权利要求2所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

所述辅助模块还包括至少一个显示屏，每一所述显示屏与所述人工智能识别模块电连接。

4.根据权利要求2所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

所述辅助模块还包括按键模块，所述按键模块包括至少一个按键，且每一所述按键与所述人工智能识别模块电连接。

5.根据权利要求2所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

所述辅助模块还包括视觉信号采集模块，所述视觉信号采集模块与所述人工智能识别模块电连接。

6.根据权利要求2所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

所述辅助模块还包括语音信号输入输出模块，所述语音信号输入输出模块与所述人工智能识别模块电连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

所述人工智能内核包括相互电连接的异构双核处理器以及可编程逻辑阵列。

8.根据权利要求1至6任一项所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

所述运动执行测试模块包括第一信号转换模块以及接收所述第一信号转换模块输出的信号的步进电机，所述第一运动信号转换模块接收所述运动控制模块输出的信号。

9.根据权利要求1至6任一项所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

所述工业应用测试模块包括第二信号转换模块以及接收所述第二信号转换模块输出的信号的机械臂，所述第二运动信号转换模块接收所述运动控制模块输出的信号。

10.根据权利要求1至6任一项所述的人工智能技术教学装置，其特征在于：

所述人工智能技术教学装置包括一个箱体，所述人工智能识别模块、所述运动控制模块以及所述运动执行测试模块设置在所述箱体内，所述工业应用测试模块设置在所述箱体外。