高中人工智能實驗室建設方案

合計

一、基礎設備部分

1

教師講臺

張

1

2

學生實驗臺

1、1500×1500×760MM八邊形，桌面配電

張

8

3

學生凳

與實驗臺配套。

張

48

4

儀器柜

基本規格：1000×500×2000mm

張

4

二、實驗儀器

1

青少年機器人等級考試三四級套裝

1.綜述：全國青少年機器人三四級等級考試套件是“全國青少年機器人等級考試”推薦認證考具，考具可以完成完成等級考試三級、四級的考試實操部分。配套36節課程，圍繞等級考試三級、四級進行教學，覆蓋考綱的全部知識點。

2.模塊清單：

主控板+擴展板×1 、MP3 ×l、遍郢障×2、超聲波×1、超聲波轉接板×1、定位器×1、風扇模塊×1、蜂鳴器×1、光線×2、紅外接收×1 、雙路巡線×1、白色燈×1、黃色燈×1 、綠色燈×1 、交通燈 ×2、黃色按鈕×2、液晶屏 ×2、面包板×1

電阻×4、各色LED燈 ×1、光敏 2、按鈕×2、風扇×1、紅外遙控器×1、杜邦線×3、鏈接線×10、喇叭×1、舵機×1、可充電電池×1、電池充電器×1、車架×1、減速馬達×2 、輪胎×2、萬向輪×1 、USB數據線×1、螺絲刀×1、螺絲盒 ×1、1×9帶孔臂(厚) ×4、1×15帶孔臂(厚) ×4、11.5帶孔彎臂×3 、1×4基砒板 ×9、1×4(帶3孔)碕×13底板 ×1、3×5三角帶軸栓孔臂薄×5、1×3摩擦銷×5、1×2摩擦銷×9、3×4栓×5、半十字軸半栓氏×7 、1×3銷 ×3、栓垂直連接件×5、十字軸交叉連接件×5、橡皮筋×3。

套

8

2

科協競賽

包含：

1．競賽套裝：控制器，2個閉環電機，1個直流電機，5個傳感器；338個元件，1個可充電電池，以及連接線和搭建指南。

2．場地：1510個元件；專用場地紙2張（尺寸1米*2米）；固定場地任務模型專用魔術貼；任務模型搭建指導手冊。

3．場地框架：木質框架，可重復使用

套

1

3

電教競賽

包含：

1．競賽套裝：Ccon102控制器，3個閉環電機，1個數字舵機，11個傳感器，880個元件，1個可充電電池，以及連接線和搭建指南。

2．場地：組件共800個；比賽專用場地紙三張（一層場地尺寸2.1米*2.4米，二層場地尺寸1.6米*1.12米，斜坡場地尺寸2米*0.42米）；固定場地任務模型專用魔術貼；二層場地護欄貼紙8張；任務模型搭建指導手冊。

3．場地框架：雙層折疊式金屬框架，可重復使用。

套

1

4

普及賽競

包含：

競賽套裝：控制器，3個閉環電機，5個傳感器，354個元件，連接線和搭建指南；

場地：專用場地紙1張（尺寸2.1米*1.2米）；固定場地任務模型專用魔術貼；任務模型搭建指導手冊

擴展套裝：控制器32位ARM處理器，主頻72MHZ, 512K程序存儲器，64K數據緩沖器; 結構件組件數量454個，組件種類47種;包含磁敏開關3個、觸碰開關3個、溫度傳感器2個、光敏傳感器2個、聲音傳感器2個、紅外測障傳感器、紅外接收2個、地面灰度傳感器2個、紅燈3個、黃燈3個、綠燈3個、藍燈3個、白燈2個、RJ11電機3個.

套

1

5

智能垃圾分類套件

一、桌面機器人參數

自由度：4

負載：250 g

伸展距離：340 mm

重復定位精度：±0.2 mm

電源電壓：100V~240V AC，50/60 Hz

電源輸入：12V?5A DC

工作環境： -5°C - 45°C

功率：60W Ma×

通信方式：USB虛擬串口/串口

控制軟件：DobotStudio/DobotBlock

重量：2.4KG

大\小臂臂長：150 mm

底座尺寸：146 mm × 146 mm

軸1- 底座：-135°至 +135°

軸2- 大臂：-5°至 +80°

軸3- 小臂：-10°至 +85°

軸4- 末端旋轉-145°至 +145°

夾筆器：夾筆直徑：8-12 mm

吸盤：內置氣泵驅動，負壓工作，泵吸盤直徑20mm

柔性手爪：內置氣泵驅動，正、負壓工作，開合距離50mm

電池盒參數

小容量： 2400mAH

額定容量： 2500mAH

尺寸：95 mm×80 mm×28.5 mm

電芯能量：27Wh

續航：單個續航60min

特性：可2個或2個以上并聯組合使用

Magic Bo×參數

控制芯片：ARM 32-bit Corte×-M4

主頻：168 MHz

電源電壓：100V~240V AC，50/60Hz

電源輸入：12V?5A DC

工作環境：-5°C - 45°C

功率：60W Ma×

通信方式：USB虛擬串口/串口/藍牙

編程語言：MicroPython

控制軟件：DobotStudio/DobotBlock

重量：98g

尺寸：95 mm×80 mm×21.5 mm

擴展接口：電源接口×2、多功能通信接口×2、通用I/O擴展接口×6、步進電機擴展接口×2、12V電源接口×2

電池盒參數

小容量： 2400mAH

額定容量： 2500mAH

尺寸：95 mm×80 mm×28.5 mm

電芯能量：27Wh

續航：單個續航60min

特性：可2個或2個以上并聯組合使用

二、傳送帶參數

1. 運行負載: 500g

2. 有效行程:600mm

3. 速度:120mm/s

4. 加速度:1100mm/s2

5. 尺寸:700mm * 215mm * 60mm

6. 重量:4.2kg

距離測量傳感器單元

1. 距離測量范圍:20~150mm

2. 信號：模擬量輸出

3. 供電電壓: 4.5-5.5V

顏色識別傳感器單元

1. 供電電壓:3-5V

2. 可檢測不發光物體顏色

3. 白色LED，亮、滅可控

三、其他配件

1. 舵機：1個，工作范圍300°

2. 轉盤：1個

3. 圍欄：1個

4. 馬達支架：1個

5. 斜面三腳架：1個

6. 舵機延長線：若干，4pin公母頭連接線

7. 垃圾模型：包含可回收垃圾、干垃圾、有害垃圾、濕垃圾等四類垃圾模型

8. 垃圾桶：4個

9. 地圖：1張

套

1

6

智慧城市體驗

規格：

一、基本配置：200 PCS積木包×1、Armourbit擴展板×1、2KG舵機×2、WIFI魔塊×1、顏色手勢亮度魔塊×1、溫濕度魔塊×1、超聲波聲音魔塊×1、土壤濕度魔塊×1、雨滴水位模塊×1、18650電池盒+電池×1、風扇魔塊×1、水泵+樂高水箱×1、4PIN線×4、3PIN線×2、USB數據線×1、4PIN轉3PIN線×2。

二、課程：

第1課 天氣播報員

第2課 天氣告示牌

第3課 語音控制燈

第4課 智能控溫系統

第5課 全自動生產線1-全自動統計系統

第6課 全自動生產線2-搬運機器人

第7課 車輛出入系統1-智能車閘

第8課 車輛出入系統2-車閘數據庫

第9課 人臉識別門禁1-人臉識別

第10課 人臉識別門禁2- 遠程開門

第11課 垃圾分類系統1-機器學習入門

第12課 垃圾分類系統2-垃圾分揀實戰

第13課 手工輔助系統

第14課 開放項目-智能家居1

第15課 開放項目-智能家居2

第16課 開放項目-智能家居3

套

1

7

智能家居演示系統

一、學習目標：

可學習了解智能家居物聯網技術。

二、設備配置：

控制器×1:7寸屏幕,具有WiFi功能和藍牙功能，BLE_E-UNO×1、Sensor擴展板×1 Micro-USB線×1、人體感應傳感器×1、矩陣、觸摸按鍵×1、4位7段數碼管×、LCD顯示器×1、觸摸開關模塊×1、紅綠燈模塊×1、紅外避障模塊×1、光敏傳感器×1煙霧傳感器×1、紅外接收模塊×1、無源蜂鳴器×1、雨滴傳感器×1、火焰傳感器×1、溫濕度傳感器×1、馬達風扇模塊×1、遙控器×1、4節電池盒×1、SG9O舵機×3、房屋底板×1、房屋前板×1、房屋后板×1、房屋右板×1、房屋左板×1、房梁×1、屋頂×1、窗戶×1、大門×1、舵機支架×2、支架桿×2、欄桿×1、M3*8×10(頭部直徑4.75mm)、M3*8×30(頭部直徑6mm)、M3*12×10(頭部直徑4.75mm)、M2*8×12(頭部直徑3.5mm)、M3螺母×50、M2螺母×12、普通十字螺絲刀×1、3PIN-PH2.0×6、4PIN-PH2.0×7、5PIN-PH2.0×1

三、功能要求：

可以組裝和演示以下模型：

認識智能家居 ：了解智能家居的概念及搭建智能家居；了解BLE-UNO主板及其編程環境；串口打印“Welcome to smart home”

智能人體感應燈：了解人體感應傳感器的原理及使用；學習人體傳感器的編程；制作人體感應燈，實現人來燈亮的功能

音樂門鈴：了解觸摸傳感器和無源蜂鳴器的特點及其原理；學習觸摸傳感器和無源蜂鳴器的編程；制作音樂門鈴。

智能溫控風扇：了解溫濕度傳感器和馬達風扇模塊的原理及使用；學習溫濕度傳感器馬達風扇模塊的編程控制；制作溫控風扇，實現檢測溫度高時，自動開啟風扇。

自動車庫門：了解紅外避障傳感器的和舵機的特點和使用；學習紅外避障傳感器和舵機控制的編程；制作自動車閘，實現檢測停車自動抬起閘欄桿

智能門禁：了解矩陣鍵盤和使用；學習矩陣鍵盤編程；制作智能門禁系統，實現密碼控制門開關。

自動智能窗戶：了解雨滴傳感器的原理和使用；學習雨滴傳感器的編程； 制作自動窗戶，實現下雨自動關閉窗戶

智能光控窗戶：了解光敏傳感器和數碼管的原理及使用；學習光敏傳感器和數碼管的編程控制；制作光控窗戶，實現天亮自動開窗天黑自動關燈

智能煙霧報警系統：了解煙霧傳感的特點及使用；學習煙霧傳感器的編程；制作煙霧報警系統，實現檢測煙霧時，自動排煙

空氣質量檢測系統：了解LCD顯示器的特點及其原理；學習LCD顯示器編程使用；制作空氣質量檢測系統，實現LCD顯示智能家居的溫濕

無線遙控系統：了解紅外遙控和紅外接收器的原理；學習紅外遙控的編程

初始APP：了解Android App 及App Inventor2 開發環境；初步學習App Inventor2 的組件設計；制作手機APP

APP遠程控制燈：學習控制燈APP的制作；熟練App Inventor2 的組件設計；實現使用手機APP控制燈亮滅

APP遠程控制風扇：學習制作遠程控制風扇的APP；實現使用APP遠程控制風扇的開關。

APP遠程控制門窗：學習制作遠程控制門窗的APP；實現使用APP遠程控制門窗開關。

APP遠程監控系統：學習如何制作檢測室內環境的APP；實現手機APP及時查看室內的溫濕度狀況等。

套

1

8

創客電子實驗箱5型

一、基本配置：

機械臂、攝像頭、7.5V6A電源適配器、紙質地圖、3*3cm紅/綠/藍方塊各1個、紅/綠/藍彩球各1個、木塊、標簽、16G U盤(內含資料)、讀卡器、扎帶、十字螺絲刀、樹莓手冊、貨架(散件)、語音識別模塊、語音合成模塊、4PIN線。

二、主要功能：

顏色追蹤、人臉識別、智能碼垛、物品分揀、智能入庫、智能出庫、智能轉倉。

一、 課程：

第1課了解結構分布及功能模塊。

第2課入手準備  學習地圖、設備位置放置及道具安裝。

第3課介紹機器人通過APP形式來啟動AI視覺運行方法。

第4課開發環境搭建。

第5課顏色追蹤。

第6課人臉識別。

第7課物品分揀。

第8課智能碼垛。

第9課智能入庫。

第10課智能出庫。

第11課智能轉倉。

第12課語音控制。

第13課如何將兩個動作組串聯起來。

第14課鏡像燒錄方法。

第15課遠程桌面連接，通過電腦遠程控制主板的方式及方法。

套

4

9

創客電子實驗箱6型

一、基本配置：

microbit ×1、 Armourbit擴 展板×1 、2KG舵機 ×2 、2KG電機×2 、K0I人工智能模塊×1、測溫魔塊×1、18650電池盒魔塊+電池×1 、RGB魔塊 ×1、水泵+水箱×1、4PIN線 ×4 、3PIN線 ×1、4pin轉杜邦線1m、USB數據線 ×1 、200 PCS積木包×1、巡線黑膠帶×1。

二、功能：

1、非接觸式聲控電柱：語音識別/播報、機器學習功能，電梯會識別人說出的樓層層數或識別人做的手勢，而移動到對應的樓層。

2、無人配送車：人臉/物體及視覺追蹤功能,小車會在無人控制的情況下根據路況做出適當的處理,把車上的物品送到指定的人的手中。

3、指揮者：機器學習、語音播報、人臉追蹤功能，在關口處,指揮者能自動指揮、疏導人群，并看出人群中沒帶口罩的人。

4、模擬紫外消毒燈：物體追蹤及識別，自動識別放在消毒燈范圍內的物品，并通過頂上的RGB燈模擬紫外線消毒。

5、口罩檢測門閘：人臉追蹤、識別，檢測需要進門的人有沒有佩戴上口罩。

6、測溫槍：測溫魔塊，檢測人的體溫是否到了指定的溫度以上。

7、測溫云臺：人臉追蹤與測溫魔塊的結合，定點檢測過路的人的體溫。

三、課程：

1、自動洗手機1：1.如何正確洗手，2.Makecode編程，3.水泵控制。

2、自動洗手機2：1.病毒的傳播途徑，2.KOI屏幕信息顯示，3.KOI手勢識別入門。

3、自動洗手液機：1.洗手液殺毒原理，2.K0I人臉檢測。

4、非接觸門鈴：1.接觸傳播原理，2.學習舵機使用。

5、非接觸式手勢電梯：1.密封空間如何傳播病毒，2.SD卡使用。

6、口罩檢查衛士：1.口罩防疫原理，2.KOI拍照截團。

7、模擬口罩紫外消毒燈：1.紫外線消毒原理，2.KOI頗色追蹤3.舵機控制。

8、非接觸物資運輸車：1.預防汽車感染的方法，2.KOl語音控制。

9、無人送餐車：1.隔離有何作用，2.二維碼識別。

10、工作助理：1.認識KOI坐標系，2.了解流行病學調查員，3.KOl形狀追蹤。

11、無人消毒車：1.了解消毒車，2.學習巡線算法。

12、測溫槍：1.發燒原因2.紅外測溫原理。

13、測溫云臺：1.無人崗亭在抗疫中的作用，2.云臺概念及算法。

14、機器人喊話：1.古代防疫，2.KOI語音錄入及播放。

15、人工智能競賽分析：1.了解常見比賽模式，2.掌握常見任務算法3.學會基本的競賽策略。

16、智能抗疫大賽：1.模擬普通創意賽，2.學習基本答辯技巧，3.體驗人工智能競賽氛圍。

套

4

10

創客電子實驗箱7型

一、 基本配置：

RGB燈模塊、按鍵模塊、搖桿模塊、光敏模塊、溫濕度模塊、超聲波模塊、數碼管模塊、人體紅外模塊、顏色識別模塊、紅外模塊、舵機。

二、 課程：

小臺燈；搖桿變色燈；光敏應急燈；紅外警示儀；手持測距儀；人體警示儀；顏色識別機；溫度計；智能雨刷；旋轉測距儀存錢罐；逃跑盒子；溫濕度測量儀；跳樓機；無聊盒子；顏色分揀器；移動籃筐；智能感應門；向日葵；飛翔的企鵝；娃娃機。

套

4

11

創客電子實驗箱8型

一、基本配件：760個積木，主控器、PS2遙控器、伺服弓込*2、舵機*2、充電器、彩色LED?？?2、紅外傳感器*3、觸動傳感器*2、光線傳感器 *2、數據線*6、超聲測距傳感器、無線接收模塊、USB下載模塊。

二、可組裝模型：循跡小車、魔方機器人、追光小車、坦克、仿生大象、防跌落小車、打印機、仿生小狗、黑白球分揀、跑步機、智能電梯、報時雞、自動晾衣架、咆哮怪獸、數字識別、雙足機器人、機械臂、自動色子機、越野車、避障機器人。

三、課程

1:炫彩文字

2: 搶答器

3:讓馬達運行

4:自由控制風扇

5:搖頭風扇

6:模擬自然風

7:簡單小車

8:萬向輪小車

9:小車走幾何圖形

10:點亮LED發光管

11: 控制彩色發光管

12:紅綠燈

13:觸動傳感器認識

14:彩燈控制

15:風扇的控制

16: 碰壁倒退車

17:線控小車

18:道閘

19:認識紅外傳感器

20:被困住的小車

21:循跡小車

22: 單傳感器循跡小車

23:桌面防跌落小車

24:靈活控制馬達速度

25:變量的賦值判斷

26:

27:顯示模塊的使用

28:做一個歡迎界面

29:炫彩LED

套

4

12

趣味智能機器人創客實驗盒

1、 課程：

第1課 :追光機器人

通過光傳感器去感應光源，測得光源后,機器人便會緊追隨著太陽移動。

第2課:超聲波機器人

通過發射端與接收端訊號的衰減訊號，判斷范圍內是否有障礙，使超聲波機器人進行避障工作。

第3課:觸碰式機器人

前端裝設有觸碰傳感器，當觸碰傳感器撞擊到物品時，觸碰按鈕受到按壓后便會啟動轉向的程序，促使觸碰式機器人改變方向。

第4課繪圖機器人

繪圖機器人會畫圓形、多邊形、五角螺旋、六角螺旋等。

第5課:夾物機器人

馬達傳動渦輪后，渦輪帶動夾爪齒輪組，此時，兩齒輪方向相反、轉速慢，但扭力變大，就可以夾抓物品。

第6課:投球機器人

運用橡皮筋的彈力，使撞針產生動能，使機器人能投球。

第7課:避障四足機器人

采用步行的方式，再利用超聲波傳感器的訊號改變機器人左右邊馬達的轉速差，達到避障功能。

第8課:機械手臂

底盤可做360°旋轉，關節處的馬達正反轉可以調整夾爪高度。

第9課:人形機器人

仿人類形體，看到人會往后退一步，并且向您鞠躬作揖。

第10課:蝎子機器人

模仿自然界中蝎子的形體與動作進行設計，通過連桿機構使蝎子機器人有個詡詡如生的威猛尾巴，好像隨時都會被蝎子機器人用尾針攻擊。

2、配置材料 ：

機器人控制器:8寸屏幕,具有WiFi功能和藍牙功能。260件, 可以設計搭建10個趣味智能機器人:

套

8

2、機器人演示

1

機器人演示臺

規格:臺：2400×1800×800

套

1

2

智能套件-航天模型

1、配置材料 ：部件:230個。

2、可制作模型：火星車，航天飛機，機械手臂，月球車，火箭車，人造衛星，太空探測機器人，航天員，太空戰機，太空飛行仿真器。

套

4

3

顏色跟蹤識別機器人

規格:

一、 基本配置

產品尺寸：高度364*肩度184*厚度115 (mm)

機器人控制器:8寸屏幕,具有WiFi功能和藍牙功能。機體重量：約1.7kg

機體材料：硬鋁合金，表面硬化處理并結合加強結構設計

攝像頭分辨率：480P

供電系統：電池. 11.1V 2000mAh

續航時間：持續運行約60min

自由度:

頭部：2個DOF

肩部:2個DOF

手部：2個DOF (每條手臂)

腿部：4個DOF (每條腿)

腳部：1個DOF (每條腳)

二、功能

1、圖像識別：搭載高清晰度攝像頭，支持Al智能圖像識別，可以實現顏色識別、云臺顏色跟蹤、自動踢球、智能視覺巡線等多種功能。

2顏色識別：可以通過攝像頭識別顏色，做出設定好的動作。

3.視覺巡線：可以通過攝像頭識別黑線，并沿著黑線前進自動踢球。

4、可以根據算法，提取出攝像頭畫面中的球形,并根據球心位置來移動踢球。

5、畫面回傳Wi-Fi控制：它不僅支持Wi-Fi控制，您還可以通過軟件看到機器人拍攝的實時畫面，與機器人視覺同步。

套

2

4

可編程人形機器人

規格: 機器人控制器1個：8寸屏幕,具有WiFi功能和藍牙功能；可編程人形機器人1個：可靈活模仿人類骨骼肢體動作，唱歌、跳舞、踢足球；機身內嵌藍牙模塊，擁有很好的手感體驗，通過手機便可輕松下達指令使機器人做各種動作，利用數據線連接電腦，經過3D可視化編程軟件，用戶無需具備系統專業的編程知識，就可以自行編輯程序，設計出自己想要的動作。

全身擁有16個舵機的人形機器人。

套

1

5

設計自己的遙控機器人

產品規格：遙控機器人套件1套，遙控裝置1套。設計搭建遙控機器人：有九個位置, 通過遙控裝置，可以清楚地看見舵機通過機械臂操作抓取小球放到指定的位置, 九個位置可以存放九個小球. 在觀察與動手的過程中，能從中學到許多結構與每一個部分能實現的功能。

套

1

6

設計自己的聰明的機器狗

產品規格：聰明的機器狗套件1套，學生設計搭聰明的機器狗：當靠近機器狗時，系統感應觀眾靠近，機器狗感應到觀眾接近后開始做出動作：當你用手靠近它時，它會迅速的挪動腳步后退；它還會追蹤你的手，以為你手上有它喜歡的食物；當它坐下來休息時，你慢慢的用手移動到它的視線內，再慢慢下移到她它的左腳或右腳處，它會伸出他的腳會和你互動，樣子極為可愛；同時，當你用手把它的視線移到頭頂時，它還會坐立來迎合你；當你仔細觀察發現，其尾部也一直會在晃動，因為裝了震動馬達的原故。

套

1

7

人手掌模擬模型

產品規格：觸摸一體機，1只人手掌模擬模型。通過屏幕控制人手掌模擬模型上的手指伸直與彎曲運動，感受機器人手指運動原理。

套

1

智慧墻創意區

1

音樂噴泉

規格:400×600,主要展示器件安裝于亞克力前板上；前板為5mm厚亞克力板，畫面采用UV打印技術，背板采用12mm抗貝特板；前后板可用6顆36mm的工藝螺釘固定于墻體上。采用模塊化手搖發電機構和穩壓穩流技術供電。

彩色燈光照耀著噴泉水柱，五彩繽紛并隨著音樂的節奏，忽高忽低噴起.舞動營造出美妙絕倫的音樂噴泉效果!

套

1

2

開燈技巧

規格:400×600,主要展示器件安裝于亞克力前板上；前板為5mm厚亞克力板，畫面采用UV打印技術，背板采用12mm抗貝特板；前后板可用6顆18mm的工藝螺釘固定于墻體上。采用模塊化手搖發電機構和穩壓穩流技術供電。

試著打開十個燈。當你按下一個按鈕時，相應燈泡的狀態以及相鄰兩個燈的狀態將發生變化，原本亮的燈會變暗，暗的燈會變亮。觀眾可以通過按下按鈕翻轉燈泡的狀態，直至打開所有的燈。試著用少的步驟，使這些燈全都變亮。

塊

1

3

火車總站

規格:400×600,主要展示器件安裝于亞克力前板上；前板為5mm厚亞克力板，畫面采用UV打印技術，背板采用12mm抗貝特板；前后板可用6顆18mm的工藝螺釘固定于墻體上。

在鐵軌盡頭有--圈環形的軌道，這種軌道不但可以減少占用的土地，還可以讓到站的不同車廂重新排列次序，以滿足不同的需要。利用這條環形道將9節按到站順序排列的1、2、3、4、5、6、7、8、9號車廂，重排成7、9、8、l、2、4、5、3、6號的次序發車。

塊

1

4

神奇的轉桌

規格:400×600,主要展示器件安裝于亞克力前板上；前板為5mm厚亞克力板，畫面采用UV打印技術，背板采用12mm抗貝特板；前后板可用6顆36mm的工藝螺釘固定于墻體上。采用模塊化手搖發電機構和穩壓穩流技術供電。

功能：探究游戲的數學道理，獲得快解決問題的原則。

套

1