Python人工智慧圖控 - 研習交流廳 造訪社團

近期要開 "使用C# 及 Python語言開發伺服端-用戶端遠距遙控和即時影像傳輸課程"，採遠距教學，因為會用到免費工具軟體，先貼文開發環境建立步驟，讓有興趣的學員預先下載複習! 請參照附錄A及附錄B。 附錄A – Visual Studio2019 C# 開發環境安裝步驟 步驟1 到下面微軟官方網站下載 Visual Studio2019 Community版本(圖A1) https://visualstudio.microsoft.com/zh-hant/downloads/ ? (圖A2) 步驟2 將來影像處理會用到OpenCV，建立專案後順便安裝EmguCV。 開啟 Visual Studio2019，進入專案後，如圖選擇管理方案的 NuGet套件。 ? (圖A3) 如圖瀏覽處輸入Emgu搜尋到EmguCV v3.1.0.1，選取此版本按下滑鼠安裝。 ? 回到工具項，按選擇工具箱項目。 ? (圖A4) 在專案項，選擇加入參考 專案裡面有個資料夾packages\EmguCV.3.1.0.1\lib\net30 裡面有.dll全部加入參考。 ? (圖A5) 此時工具箱多出四個元件表示安裝成功。 ? (圖A6) 用NuGet套件管理員安裝很方便，但不同專案必須重新安裝一次，也可 手動在專案/加入參考加入自行下載的動態連結程式庫(dll)，如此所有專案都 可引用。這部分留給讀者自行練習了。 附錄B – Python開發環境安裝步驟 因為我手邊的 iMC3082E 運動卡是32 Bit，所以下載 32 bit版本。 (如果Python不直接用來呼叫32 bit動態連結庫的話，只設計用戶端連線，其實 也可使用64 bit版本) 步驟 1 安裝 免費開源的 Python 整合開發環境 Anaconda 到官網 https://www.anaconda.com/distribution/ 下載並執行( Python 3.7 Version 32-Bit ) : Anaconda3-2019-.07-Windows-x86.exe Anaconda 會自動幫你管理 Python 的環境及函式庫，可以避 開一堆麻煩事，如果你的API 動態連結程式庫(DLL)是32 Bit，則Python版本就必須是32 Bit， 否則App執行會錯誤， 如果之前已經有安裝 Python，建議先移除，避免造成系統環 境錯誤。 圖1-1 ? 步驟 2 建議選 All Users。 圖1-2 ? 步驟 3 可自選路徑，Win10 預設的路徑是在 C:\ProgramData\Anaconda3，我路徑放在 C:\Anaconda3\。 圖1-3 ? 步驟 4 建議勾選 Add Anaconda to the system PATH environment variable ，這很 重要，勾了才會自動將 Anaconda 路徑加進系統環境變數中。 圖1-4 ? 步驟 5 安裝完成，建議 Windows 作業系統重先啟動。 圖1-5 ? 步驟 6 滑鼠左鍵開啟 Anaconda Prompt 視窗(Windows 命令提示字元) ，用 Python 指令 pip install 安裝下列開發程式需要引用的套件 pip install opencv-python pip install numpy pip install PyQt5 pip install PyQt5-tools 圖1-6 ? **[註1] **spyder 3.3.6 尚未支援 pyQt5 ver.5.13.1 我的版本: PyQt5 Version is: 5.9.2 改這個版本看看 方法: Command Line 打下列指令, 指定版本 pip install PyQt5==5.9.2 **[註 2] **pip 是Python套件管理系統(A tool for installing and managing Python packages) ，在命令列下可很輕易地安裝Python套件。 PIP 操作命令 pip list # 查詢目前系統安裝了哪些套件 pip search package # 搜尋相關套件 pip install package # 安裝套件 pip uninstall package # 移除套件 pip show --files package # 秀出套件檔案列表 pip list --outdated # 列出過期套件 pip install --upgrade package # 升級套件

今年主推iMC4xxA系列，適合做遠距機器設備監控、數據採集等專案開發，另外亦有開課教導如何用C# 、Python程式語言做二次開發設計。
A. iMC406A六軸運動控制卡 (定價 NT$ 10000) 主要功能如下 : (1)運動卡與PC主控台通信是採用100MHz乙太網路。 (2)軸控制 : 6軸。 (3)輸出控制接點 : 32。 (4)輸入控制接點 : 26。 (5)類比轉數位(AD) : 8路。 (6)數位轉類比(DA) : 4路。 (7)PWM : 4路 B. iMC408A八軸運動控制卡(定價 NT$ 12000) 主要功能如下 : (1)運動卡與PC主控台通信是採用100MHz乙太網路。 (2)軸控制 : 8軸。 (3)輸出控制接點 : 32個。 (4)輸入控制接點 : 32個。 (5)類比轉數位(AD) : 8路。 (6)數位轉類比(DA) : 4路。 (7)PWM : 4路 p.s. 尚有4軸 ~ 14軸運動控制卡販售，詳細的iMC xx 規格可留言向我索取或解答，謝謝了。 可參考我的賣場: [21世紀電鋪] 乙太網 六轴運動控制卡 iMC3062E https://goods.ruten.com.tw/item/show?21925786070681
產品介绍 （一）運動控制硬體資源： （ 1） 實時以太網接口，用於與計算機高速通信； （2） 4~16個軸接口（詳見下表），用於連接伺服/步進驅動器； （3） 每軸均有編碼器輸入接口、伺服使能、伺服復位、伺服到位、伺服報警、正/負限位開關、原點開關等接口； （4） 1個輔編碼器接口，可用於連接電子手輪等； （5） 1個停止開關輸入，可用於連接停止/急停開關。 （6） 開關量輸入和輸出的數量見下表。 （7） 8路0~10V模擬量電壓輸入；（僅iMC4xxA系列） （8） 4路﹢10V~-10V模擬電壓輸出；（僅iMC4xxA系列） （9） 4路高精度PWM輸出。（僅iMC4xxA系列） （10） 支持4~100字符用戶自定義加密，保護系統集成商的知識產權。
（二） 主要指標 （1） 點到點運動，運動過程中可任意改變目標位置和速度；
（2） 連續速度運動；
（3） 電子齒輪運動；
（4） 電子手輪運動；
（5） 插補運動：任意兩軸圓弧插補、多軸直線插補、螺旋線（圓弧+直線）插補，支持微小線段連續插補，支持兩個插補空間同時插補；
（6） 輪廓運動模式（上位機粗插補，控制卡樣條擬合及精插補）；
（7） 比例跟隨功能：某參數的值按線性比例地跟隨另一參數值的變化而變化；
（8） 龍門驅動（雙電機驅動/主從跟隨運動）；
（9） 位置捕獲鎖存：探測到探針開關信號將當期位置鎖存入FIFO；
（10） 位置/位移比較輸出功能；
（11） 進給倍率控制、暫停等；
（12） 反向間隙補償和線性補償；
（13） DA的輸出電壓可跟隨插補速度等參數的值按線性比例地輸出；（僅iMC4xxA系列）
（14） PWM輸出的占空比或頻率可跟隨插補速度等參數的值按線性比例地輸出；（僅iMC4xxA系列）
（三） 主要控制功能 （1） 全集成運動控制引擎，高達48位計算，高精、高速、高可靠；
（2） 100M實時以太網與計算機通信，純硬件協議機，通信響應小至50uS，四級校驗，確保可靠；計算機最多可連64塊控制卡（通過交換機）；
（3） 運動控制周期：1mS；
（4） 單卡最高16軸獨立/插補運動控制；
（5） 脈沖輸出最高頻率：6Mhz；
（6） 編碼器最高輸入頻率6MHz；
（7） 32位指令和反饋位置：-2147483648～2147483647，即[-2^31,2^31-1)；
（8） 位置誤差：≦ 1 PULSE；
（9） 指令速度分辨率（誤差）：＜0.002%；
（10） 模擬量輸入電壓范圍：0~10V，精度12位。每通道的釆樣頻率：5120Hz/n，（n為啟用的通道數）。
（11） 模擬量輸出電壓范圍：-10V~+10V，等效精度為12位，0~500Hz；
（12） 高精度PWM輸出；
（四） 操作環境 操作溫度：0 ～ 60 ℃ 儲存溫度：-20 ～ 80 ℃ 溼度：5% ～ 90% 無凝結.
（五）關於驅動器連接 釆用RJ45座作為驅動器連接口是該控制卡的特色之一，可釆用5類（CAT5）或六類（CAT6）以太網線，一端壓制水晶頭，另一端的線焊接到伺服驅動器的插頭（常見的為SCSI-50P插頭），如圖所示 若連接步進驅動器，一般情況下只需連接脈沖指令和方向等信號，因此一般只需連接其中的一個RJ45插座（即AXn_A座），如圖所示：

使用Python語言做自動控制的方法 - I I I通信篇 網路發達後要做到機器設備遠端監控已非遙不可及了，網路通信在無人工廠的監控設備上會越來越重要。 圖中展示的系統是TCP/IP通訊協定的主從(Server-Client)式架構，TServer伺服端程式負責現場機器設備運作及回傳Sensor數據和即時影像給TClient用戶端處理。 為了方便教學緣故，已將網路封包加密演算法及帳號管理拿掉，通信程式精簡許多，比較容易理解，伺服端是以C#實作，用戶端會以C#及Python各實作一個版本。建議伺服端以C++或C#為主，而用戶端可用Python設計遠端控制APP，將來回傳的遙測大數據可很容易的用Python模組分析。 熟悉遠端操控軟硬體對將來有志設計無人工廠機器設備的朋友幫助很大，習得一技之長絕對增加競爭力。2月分我將開此TCP/IP主從式通信實作課程，因為現在病毒肆虐，採遠距教學方式較適合，沒有機器設備的同學我會提供兩台三軸機台做遠距連線操控練習，可在家寫Python程式做遠端連線操控，詳細辦法及日期我再擇期公布，歡迎有興趣的朋友來報名上課。 回顧這幾個月不知不覺教完三大篇了... 使用Python語言做自動控制的方法 - I 軟體篇 使用Python語言做自動控制的方法 - I I 硬體篇 使用Python語言做自動控制的方法 - I I I通信篇 頭髮也少了好幾根，謝謝同學的支持，三月份正式進入實戰機器視覺的領域， 內容是影像辨識、3D量測、雙目測距及定位等應用課程，會以OpenCV及Halcon工具軟體為主，屆時歡迎報名!

請問有人可以教學python嗎？

今晚除夕先跟大家拜年，祝好友們新年快樂，萬事如意!

有你們真好^^

圖中程式都是早期用C++ Builder 5.0版本開發的一些語音辨識合成工具軟體，程式是用MFCC特徵處裡語音信號， 辨識引擎是用RNN神經網路。其中語料有幾萬筆，含括中英文連音、單音，詞庫等，如果有興趣用Python + GPU開發語音辨識合成的朋友可連繫我提供原始碼修改, 語料庫因為有版權無法公開放送，但可以借用!

又叫迴旋鏢，迴旋鏢的空氣動力學不簡單，不輸太空梭飛行的複雜度，會對飛行動力物理學有興趣，是因為小時看到迴旋鏢射出後居然還會飛回來了，我還玩得挺上手的，澳洲土著以前拿來獵袋鼠，以前就懂這種力學原理實在不簡單，我就以此當作這個單元的起步。
今天要介紹的是一個很不可思議的發明, 回力鏢(Boomerang), 我習慣稱它為『迴旋鏢』, 將它擲出後利用空氣動力學原理飛回來, 使用的歷史可追溯1000年至30,000年的歷史, 在非洲和歐洲的岩畫和遺跡中都有記載. 已知澳洲原住民曾用它作為狩獵工具.

我從國中開始就很喜歡玩迴旋鏢, 無師自通找到了訣竅, 用力丟出去讓它快速旋轉後真的可以飛回手上, 感覺自己好像是當時最紅的卡通人物科學小飛俠鐵雄及海底小遊俠, 因為他們都是使用迴旋鏢(或叫飛龍斬)當作武器的.

我很好奇的是迴旋鏢的空氣動力學複雜程度不輸太空梭, 古代的人是怎麼知道這些原理的? 世界之大, 無奇不有, 也許真該想想, 古代人是不是比我們聰明^^

資料取自維基及網路

https://zh.wikipedia.org/wiki/ 回力镖

8耳相位麥克風陣列(Microphone Array) - 輸入音源降噪、語者定位、訊號強化 8耳相位麥克風陣列是我耳蝸(Cochlea)計畫的一部分. 早期我在做語音辨識的時候, 在實驗室明明有九成五以上辨識率, 但拿到外面吵雜環境之後辨識率急遽下滑, 甚至完全不能辨識, 有點洩氣! 其實當時我就是用遞迴類神經網路(RNN)陣列當作辨識引擎, 跟現今Apple及Google 的深度學習語音辨識結構上沒甚麼分別, 歸咎原因其實是少了多維麥克風陣列前置處理這一塊. 現在因緣際會要做機器人的聽覺系統, 剛好曾經有個專案是做主動相位陣列雷達演算法, 與類神經網路單元陣列相似, 我就湊合湊合用現成零組件拼裝成8通道麥克風相位陣列, 不計成本的 以8個核心跑400MHz的DSP模組個別處裡音源訊號, 有機會將語音/影像辨識引擎納入陣列中, 作為獨立機器人腦中的一部分. 圖中的上蓋結構是3DP列印出來的, 趕出來的品質還沒拋光有點醜醜的, 底板是CNC車銑10mm壓克力製作出來的, 其實就是一個相位陣列雷達架構, 感覺好像是宇宙戰艦的砲塔, 在半圓球裡面是裝入DSP陣列PCB電路板. p.s. 會利用在其他章節說明麥克風陣列的演算法原理和實作。

(1)至官網( https://www.raspberrypi.org/downloads/ )下載2019-09-26-raspbian-buster-full.zip , 解壓縮成2019-09-26-raspbian-buster-full.img。
(*如果用 balenaEtcher程式燒寫SD，可直接用zip即可，不用解壓縮，程式直接轉檔，可省掉這道步驟)

(2)至官網( https://www.sdcard.org/downloads/formatter/ )下載
安裝後用SDFormatter App 格式化SD卡。

(3)至官網( https://www.balena.io/etcher )下載balenaEtcher-Portable-1.5.70。 執行etcher將2019-09-26-raspbian-buster-full.img 燒寫至SD卡, 這樣子就完成了。

(4)將SD卡插入樹莓派，開機即可動作。

p.s. 安裝過程很簡單，將來會以此系統軟硬體為主解說內嵌系統機電整合的技術及應用。