语音智能机器人的研究与制作

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1、附件1：项目编号：[2013-]大学生科技创新计划项目申请书项目名称：语音智能机器人的研究与制作项目类别：■理工类□文科（社科、管理）类项目所属学院：仪器科学与光电工程学院项目指导教师：郭阳宽项目负责人：张玉虎联系电话：18001194265申报日期：2013年3月5日申报书填写说明1.该项目仅针对我校本科学生设立，每个项目人数一般不超过5人，原则上不支持个人项目；2.项目必须配备指导教师，指导教师原则上应具有副高级以上职称或具有博士学位的在职员工；3.该项目时间：一年，原则上在资助年度内完成结题验收；4.项目经费支出预算要求详细准确。5.表格内容（除签名外）必

2、须电子版双面打印，一式两份。6.本表封面的编号不填，由学校统一编号。项目名称基于单片机的语音机器人项目类别■理工类□文科（社科、管理）类（■表示选择项目）负责人姓名学号专业班级所在学院联系电话张玉虎2012010458测控1201仪器科学与光电工程学院18001194265项目成员王雨齐2012010439测控1201仪器科学与光电工程学院13601071218王亚洲2012010436测控1201仪器科学与光电工程学院15652717573付开洪2012010409测控1201仪器科学与光电工程学院18001194156林金山2012010420测控1201仪

3、器科学与光电工程学院18001194292指导教师姓名专业职称所在单位联系电话郭阳宽测控教授测控系13693193028项目的意义、主要内容、基本思路与技术路线、可行性分析等1.项目的意义语音机器人在智能家电、智能家居、智能导航、智能玩具等有着广泛的应用。这些领域下，语音识别提高了设备的易用性，为人们生活提供了极大的方便，很受人们喜爱。本项目组设计的机器人可以实现语音控制下的前进，转弯及自动避障等功能，可应用于医疗保健领域，为残疾人提供方便智能的交通工具，也可应用于家居生活方面，如语音控制的扫地机器人，智能玩具等待。2.主要内容(一).本项目研究的语音智能机器人

4、为轮式机器人。实现功能有：①语音命令来控制机器人的前进、后退、左转、右转；②在行驶中可自动避开障碍物；③在超出语音控制范围时自动停车；④自动记录行驶的时间和路程。（二）.该语音机器人由机械系统、电路系统和语音识别系统等构成。①机械结构：由机体结构、驱动与传动系统、转向系统、麦克风、扬声器等组成。②电路结构：采用凌阳SPCE061A单片机，由凌阳SPCE061A单片机系统、电机驱动电路部分、麦克风录音输入电路、语音播报电路、电池（4节AA电池）供电部分、光电传感电路等构成。③语音识别结构：由软件控制实现语音辨识，分为语音识别部分，中断部分，处理警报部分。采用C语言

5、编程。3.基本思路与技术路线（一）.前期调研：通过考察调研掌握语音识别系统在机器人领域的应用和发展，掌握语音对机器人控制的过程和原理，掌握轮式机器人的制作方法。（二）.设计①设计硬件系统：设计机械系统，如架体结构、动力传输系统等；设计电路控制系统，如单片机控制部分、供电部分、语音播报部分、光电感应部分等。（如图1）IOB5IOB6DAC2数据线IOA8-IOA14DAC1片选端IOB8-IOB11IOB4IOB8-IOB11左凌阳SPCE061A单片机中右光电检测障碍物霍尔元件检测轮子转数用来计算路程光电检测障碍物LED显示电路音频放大电路语音输出主控电路正反向

6、IOB3图1：电路原理②设计软件系统：(如图2)开始语音切换命令语音命令训练语音启动训练扫描IO口等待语音命令进行拐弯和返回处理图2：程序原理涵盖了如主程序设计、中断程序设计、语音播报程序设计等。（三）.语音识别开发语音模块开发：对凌阳SPCE061A单片机进行语音开发，分为“训练”、“识别”两个阶段。“训练”:语音样本的分析处理、特征信息提取、建立特征模型。“识别”:语音样本的分析处理，特征信息提取，与已有的特征模型比对。(如图3)声学模式训练复杂声学、言语条件下的语音输入语音匹配语音模式训练语音模型识别结果、理解结果语音处理语言模型图3：语音模块原理（四）.

7、制造和装配制造和装配：机械系统制造，电控系统制造，如电动机够买，芯片购买、电池购买、电路板制造等。及机械部分装配、电控部分装配、机电总装、软件下载等。（五）.调试调试主要包括：电路调试、程序软件环境调试、程序在板调试、系统联调等。4.可行性分析本课题组有能力完成该项目，主要体现在：（一）.完成本项目应具体的基础知识都已学过，或自学过。本项目应用到的机械制图、机械制造的基本原理，单片机开发、软件调试等知识大部分已经学习过。并且单片机的开发上学期已经进行了30个学时的系统学习，在寒假期间也做过大量的实验。（二）.对本项目的研究已有了较完整的方案电路原理见图1、程序原

8、理见图2、语音模块原理见