基于spce061a的智能轮椅语音控制系统

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1、第34卷第14期计算机工程2008年7月场J【．，4^hJ4ComputerEn函neeringJuIy2I'08·工程应用技术与实现·文章编号：1000．-3428(2tlI’8)14__0248—∞文献标识码：A中图分类号：TP391．42基于SPCE061A的智能轮椅语音控制系统李守轩1’2，张华1，刘继忠1，杨武强1’2，朱克华1(1南昌大学机器人与焊接自动化重点实验室，南昌330031；2．南昌大学信息工程学院，南昌330031)摘要：应用语音识别技术实现了普通轮椅运动的语音控制系统，介绍了该系

2、统的硬件和软件没计，通过语音识别和轮椅电机的驱动模块实现了轮椅的前进、后退、左拐、右拐、停止、加速、减速运动，根据运动要求通过语音实现轮椅的变速运动。基于sPcE06lA的语音控制系统结构简单，性价比高，易于功能扩展和移植。关键词：语音识别；sPcE06lA单片机；电机驱动模块SpeechControlSystemforIntelligentWheelchairBasedonSPCE06lALIShou．xuanl．-，ZHANGHual，LIUJi．zhon91，YANGWu—qian91．_，2刑Ke

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7、着社会的发展和人类文明程度的提高，老年人和残疾人的服务需求将F1益增加，助老／助残服务机器人系列产品的研发具有非常重要的现实意义。轮椅⋯作为广大老弱病残人员使用的辅助运动工具，随着人工智能和机器人技术的发展，逐渐向智能化的方向发展。语音识别就是机器通过识别和理解过程把人类的语音信号转变为相应的文本或命令的技术，由识别得到的信息可以作为声控信号应用到很多领域。智能轮椅的关键技术之一就是要实现与使用者和谐交互的技术，其中语音交互是一种晟自然的交流方式，适合于大多数的轮椅使用者。1语音识别基本原理一个完整的语音

8、识别过程包括语音信号的预处理、特征提取、训练、识别4个基本单元。其中，训练过程的目的是让系统从大量的真实语音中学习必要的模型参数形成语音参考模式库，而在识别过程。系统则利用上述模型参数对输入的语音进行模式匹配，并给出一个识别结果。语音识别的基本步骤如图1所示。图l语音识别的基本步骤在硬件实现的过程中，先对系统训练每一个语音命令，提取出的特征参数作为参考样本，存放在由FLAsH存储器—_248一构成的模板库中，识别过程中，把待测的语音信号与参考模板库中的各个模板进行相似度比较，最相似的即识别信号，然后播放识

9、别结果进行相关的操作。如果待测语音信号与各个样本模板偏离均较大，可设置重新输入。2系统硬件设计语音控制系统的硬件结构主要包括徼处理器电路模块、外扩存储器、音频电路模块、电源模块、电机驱动模块、直流电机及执行机构，如图2所示。：—品叫k_厂磊磊1—磊碉i一

10、{sP剖工丁：lsPcE06lAI●‘；匿巫HH亘亟悃_赫矗丢：蒿去音期电路模块l外扩存锗器II轮墒左右轮I图2语音控制系统硬件结构框图2．1微处理器模块选用凌阳16位单片机