特定人语音控制机器人设计

史陶比尔机器人资料简介史陶比尔机器人（Stauber Robot）是一种先进的人工智能机器人，以其卓越的智能能力和多功能性而在全球范围内受到广泛关注。

史陶比尔机器人由一家名为史陶比尔科技有限公司（Stauber Technologies Ltd.）的公司开发和制造。

这些机器人设计用于解决各种日常任务，旨在提高人们的生活质量。

功能史陶比尔机器人具有多种功能，可应对各种日常任务和需求。

以下是史陶比尔机器人的主要功能：1.人脸识别技术：史陶比尔机器人搭载了先进的人脸识别技术，能够准确识别和辨认人类面孔。

这项功能可以应用于家庭安防系统和身份验证等领域。

2.智能语音控制：史陶比尔机器人可以通过语音识别和自然语言处理技术与用户进行交互。

用户可以用语音指令控制机器人完成各种任务，如播放音乐、查询信息、控制家电等。

3.家庭助理功能：史陶比尔机器人可以成为您的家庭助理，帮助管理家庭日常事务。

它可以设置提醒事项、记录购物清单、管理日程安排，并提供有用的家庭生活建议。

4.娱乐和休闲功能：史陶比尔机器人内置了丰富的娱乐和休闲功能，如音乐播放器、电影推荐、游戏和智力问答等。

机器人还可以与多个用户进行互动，并提供个性化的娱乐建议。

5.智能家居控制：史陶比尔机器人可以与智能家居设备进行无缝集成，实现家庭自动化。

用户可以通过机器人控制家庭照明、温度、安全系统等，提供更便捷、智能的家居体验。

6.教育和学习功能：史陶比尔机器人拥有丰富的教育和学习资源，可以与用户一起学习和辅助教育。

它可以提供知识问答、在线课程、语言学习和科学实验等功能，为用户提供个性化的学习体验。

技术特点史陶比尔机器人采用了一些先进的技术，使其能够达到卓越的表现。

以下是史陶比尔机器人的主要技术特点：1.人工智能技术：史陶比尔机器人搭载了先进的人工智能算法和深度学习模型，能够自主学习和提升智能水平。

它可以根据用户的喜好和习惯，提供个性化的服务和建议。

2.计算机视觉技术：史陶比尔机器人具备出色的计算机视觉能力，能够实时分析环境并作出相应反应。

遥控机器人设计摘要智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。

本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。

同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。

整个小车平台主要以51单片机为控制核心，通过无线遥控实现前进后退和转向行驶；通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。

设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。

通过翻阅大量的相关文献资料，分析整理出有关信息，在此基础上列出不同的解决方案，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。

从电机车体，最小系统到无线遥控，红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制，完成各模块设计。

通过调试检测各模块，得到正确的信号输出，实现其应有的功能。

最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。

AbstractAs a new product of modern society, intelligence is the trend in future development. It can work in some specific environment according to the mode which sets in advance. Dispensing with behavior adjustment management,but it can achieve the expected，even higher goal.The design mainly reflected a smart-car model,The theoretical scheme, analysis method, uniqueness and innovation etc. that pointed in this paper, I think they are will be certain reference value in design and popularity of automatic or semi-automatic robot such as automatic transportation robot, prospecting robot, cleaning household robot etc.. This car can be used as a model of development of toy, to make up the deficiency of technical content in the chinese toy market,to realize economic profit and to form commercial value.The design takes micro-controller 51 as control center, use wireless control to make car go forward, go backward or turn around; use infrared sensor to achieve the function of adaptive cruise and avoiding barriers.Using methods of contrast selection, module independence, integrated treatment; consulting a large number of related literature and data; and listing differnet solution; according to practical situation and choose the best scheme to design.The motor car body, the minimum system and wireless control, the auto-guiding of infrared diode or auto-avioding barriers and voice-control, step by step, the design is forming gradually. And then, debugging and checking every single module, getting the correct signal output. Finally, combining program, conforming every module efficiently to make it work.Key Words: intelligence, infrared sensor, auto-guiding, voice- control, combined processing目录1 引言 (4)2 总体设计 (5)2.1各模块分析选择 (5)2.1.1 主控单元方案 (5)2.1.2 避障单元方案 (6)2.1.3 寻迹单元方案 (6)2.1.4 遥控单元方案 (6)2.1.5 语音控制单元方案 (6)2.2总体设计框图 (7)3 硬件设计 (7)3.1单片机控制模块 (7)3.2无线遥控模块 (8)3.3红外对管寻迹模块 (9)3.4红外避障模块 (10)3.5电机驱动模块 (10)3.6语音控制模块 (11)4 软件设计 (12)4.1模糊控制算法 (13)4.1.1 模糊理论的发展 (13)4.1.2 模糊控制算法原理 (13)4.1.3 智能小车中的模糊控制算法 (14)4.2软件设计框图 (14)4.3软件程序设计部分源程序 (15)5 制作和调试 (19)5.1使用的仪器仪表及软件 (19)5.2系统制作 (19)5.3系统调试 (19)5.3.1硬件调试 (20)5.3.2 软件调试 (22)5.3.3 联合调试 (22)6 结论与展望 (23)致谢.............................................. 错误!未定义书签。

扫地机器人的语音控制功能扫地机器人是一种智能家居设备，它可以代替人们进行家庭清洁工作。

随着科技的发展，现代扫地机器人不仅具备了自动导航和智能避障的功能，还加入了语音控制功能，更加便捷和用户友好。

本文将探讨扫地机器人的语音控制功能的优势和应用。

一、语音控制功能的优势语音控制功能是扫地机器人的一大创新，使得用户可以通过语音指令来操作机器人，极大地提高了使用的便捷性和舒适度。

以下是语音控制功能的主要优势：1. 实现无需触摸操作：传统的扫地机器人需要通过遥控器或手机APP来进行操作，用户需要亲自操控。

而语音控制功能则摆脱了这一限制，用户只需用口语指令来操作机器人，无需触摸任何控制面板或设备。

2. 提供更多操作选项：扫地机器人的语音控制功能可以具备更多的操作选项。

比如，用户可以通过语音指令控制机器人的清扫区域、清扫时间和清扫模式等。

这使得机器人的使用更加智能化和个性化。

3. 交互更加自然友好：通过语音控制功能，用户可以像与人交流一样与机器人进行互动。

简单明了的语音指令，让机器人能够准确地理解用户的需求，并进行相应的操作。

这种自然友好的交互方式提升了用户体验。

二、语音控制功能的应用语音控制功能在扫地机器人的应用方面具有广阔的前景。

以下是一些主要应用场景：1. 日常清洁：用户可以通过语音控制机器人完成日常的家庭清洁工作。

比如，用户可以使用语音命令让机器人前往厨房、卧室或客厅进行清扫，也可以设置特定的清扫模式，如边角清扫、定点清扫等。

这样，用户无需亲自操作，机器人就能完成各个区域的清洁工作。

2. 自动充电和续航：语音控制功能还可以用于扫地机器人的充电和续航管理。

用户可以通过口语指令让机器人返回充电座进行充电，并设置定时充电计划。

这使得机器人无人值守地管理电量，确保在下次使用时有足够的电力。

3. 多设备联动：有些先进的扫地机器人具有智能家居的特性，通过语音控制功能，可以与其他智能设备进行联动。

例如，用户可以通过语音指令让机器人打开电视、关闭灯光或调整房间温度，实现家居自动化的便利。

无线语音遥控智能车设计方案[摘要] 20世纪中后叶，随着大规模晶体管集成电路制造工艺的飞速发展，使计算机渗透进城市的血液，成为人类社会生活中密不可分的一部分。

越来越多种类的计算机投入社会生产，如果在人们的社会生活中所接触到的计算机均使用不同的、自身特有的人机接口，就要求计算机使用者掌握多种计算机操作语言，这无疑成为人们使用计算机的一大障碍。

因此人与计算机的沟通成为了摆在人类面前崭新的课题。

在音频压缩处理技术以及无线远程控制技术高速发展的局面下，人们开始考虑使用人类语言作为新的方式和计算机进行无线远程对话。

优化人机接口，使计算机智能化，并且能听懂远处传来的人类语言，以人类的方式思考，彻底摆脱复杂的计算机语言和繁琐的输入方式是今后发展的一大方向。

台湾凌阳科技推出的16位MCU-DSP混合处理器SPCE061A可以实现上述的语音识别、数据编码等功能，若在其上外扩一nRF2041双工无线模块组成语音遥控器。

用一小车模型作为接收机，处理器采用ATMEL公司的高档8位微处理器ATMEGA16L，接收依然使用nRF2401无线模组，便可以使小车接收人类语言的远程控制。

在控制者发出向前、向后、向左、向右等语言命令后，遥控器上的凌阳SPCE061A处理器可以自动实现语音辨识，并且与事先训练的语音模型相比较，从而通过nRF2401输出不同的控制命令，模型小车接收到不同的指令后，做出不同的响应动作，这样便可以制作出一个基于无线语音控制的智能小车。

今后，根据语音控制机器人的设计理念，可将其移植到诸如汽车，小家电等具有实际意义的产品中去。

在人类与计算机的关系日益密切的今天，更为便捷、更为人性化、更为智能化的人机对话方式无疑是今后科技发展的新趋势。

[关键词] 无线语音遥控小车；凌阳SPCE061A处理器；语音辨识；ATMEGA16L；nRF2401无线模组Wireless voice remote control car目录0 前言 (1)2 无线语音遥控智能车设计概述 (3)2.1 设计目的 (3)2.2 设计实现总体功能 (3)3 系统总体方案 (4)3.1 方案论证 (4)3.1.1 方案一 (4)3.1.2 方案二 (5)3.1.3 方案三 (5)3.2 方案分析 (5)4 芯片的介绍 (6)3.2.1 主控芯片及其各部分性能 (7)3.2.2 SPCE061A用于语音遥控智能小车中的功能 (9)3.3 无线语音遥控智能车电机驱动控制方案 (14)5 系统设计方案 (14)4.1系统整体设计方案 (15)4.2 主控板设计方案 (14)4.3 控制板设计方案 (17)4.4 中断方案 (19)6.声音控制智能小车软件设计 (19)6.1 语音控制实现流程 (19)6.2 语音识别主程序流程 (21)6.3 语音识别子程序设计 (23)6.3.1训练子程序： (25)6.3.2 识别子程序 (25)6.3.3 动作子程序 (25)6.3.4 中断子程序 (25)6.4 程序开发环境与代码录入 ............................................. 错误！未定义书签。

摘要 (III)Abstract (I)前言 (I)第一章绪论 (1)1.1 研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究历史与现状 (1)1.3 语音识别存在的问题 (4)1.4 论文主要研究内容及结构安排 (5)第二章语音识别系统 (6)2.1 语音识别系统简介 (6)2.1.1 语音识别系统的结构 (6)2.1.2 语音识别的系统类型 (7)2.1.3 语音识别的基元选择 (9)2.2 语音识别系统的应用 (9)2.2.1 语音识别系统的应用分类 (9)2.2.2语音识别系统应用的特点 (10)2.2.3 语音识别系统的应用所面临的问题 (11)2.3 语音识别的算法简介 (12)2.3.1 基于语音学和声学的方法 (12)2.3.2 模板匹配的方法 (13)2.3.3神经网络的方法 (15)第三章语音识别系统的理论基础 (16)3.1 语音识别系统的基本组成 (16)3.2 语音预处理 (17)3.2.1 预加重 (17)3.2.2 加窗分帧 (17)3.2.3 端点检测 (18)3.2.4 语音特征参数提取 (18)3.2.5 语音训练和识别 (22)第四章特定人孤立词语音识别系统的设计方案 (26)4.1 基于VQ语音识别系统的模型设计 (26)4.2 语音识别系统特征参数提取提取 (27)4.2.1 特征参数提取过程 (27)4.2.2 特征提取matlab实现 (28)4.3 VQ训练与识别 (30)4.3.1 用矢量量化生成码本 (30)4.3.2 基于VQ的说话人识别 (31)4.4 设计结果分析 (33)总结与体会 (36)谢辞 (38)参考文献 (39)摘要本文主要介绍了语音识别系统的基础知识，包括语音识别系统的应用、结构以及算法。

重点阐述了语音识别系统的原理以及相关算法，通过参考查阅资料，借助MATLAB工具，设计基于VQ码本训练程序和识别程序，识别特定人的语音。

系统主要包括训练和识别两个阶段。

专科毕业设计（论文）设计题目：基于语音识别的导盲机器人小车模型设计系部：信息工程系专业：电子信息工程技术班级：电子信息091302姓名：学号：指导教师：职称：2012年5月南京摘要盲人因为失去了视觉感知能力，因此在工作生活上有诸多不便。

随着现代科技的进步，社会上已经出现了很多导盲设备，例如：导盲手杖、导盲眼镜以及导盲机器人等。

本文以对语音识别技术学习为目的，介绍了一种基于语音识别的导盲机器人小车模型，试图将语音识别技术融入到导盲产品中，主要工作如下：（1）对基于凌阳SPCE061A单片机的语音识别系统进行初步的分析与学习，了解了语音识别的流程以及关键技术，并针对凌阳单片机语音识别系统容量有限的问题，提出了多组语音识别的方法。

（2）对机器人的运动控制有了初步了解，重点对基于H桥的电机驱动电路进行学习和掌握。

（3）对机器人的视觉系统进行相关学习，提出了基于红外传感器的避障方案，提高了机器人避障的准确性。

关键词语音识别；导盲机器人；红外传感器；凌阳SPCE061A单片机AbstractThe loss of visual sight causes a great deal of inconvenience. The advancement of modern technology has brought a lot of guide device, such as guide crabsticks, guide glasses, and guide robots. This article, aiming for more knowledge of speech recognition technology, introduces a blind robot in the form of car modal. The car modal applies speech recognition technology, and tries to integrate the technology with guide products. The major steps are as follows:（1）Making elementary analysis and learning the speech recognition system of the SPCE061A. Get an understanding of the process and key technology of its speech recognition system. Put forward a couple of methods to deal with its limited capacity.（2）Having a general knowledge of controlling the movement of robot, the key point is the H bridge motor drive circuit.（3）Grasping the relative knowledge of the visual system of robots. Bring forward the proposal of using infrared sensor to avoid obstacle.Keywords Speech recognition; Guide robot; Infrared sensors; SPCE061A目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 论文的内容与组织安排 (1)第2章凌阳单片机简介 (3)2.1 凌阳SPCE061A单片机封装及管脚定义 (3)2.1.1 凌阳SPCE061A单片机最小系统设计 (5)2.1.2 凌阳单片机开发环境简介 (6)2.2 凌阳单片机的特点 (7)第3章语音识别基础 (9)3.1 语音识别的分类 (9)3.2 语音识别的基本原理 (10)3.3 语音识别的方法 (10)第4章语音识别系统硬件设计 (13)4.1 凌阳61开发板简介 (13)4.1.1 输入输出（I/O）接口电路 (14)4.1.2 音频输入电路 (15)4.1.3 语音放大模块 (16)4.1.4 电源电路 (16)4.2 语音智能小车车体介绍 (17)4.2.1 智能小车车体结构设计 (17)4.2.2 小车的行进原理分析 (18)4.3 直流电机驱动电路设计 (19)4.3.1 全桥驱动电路原理 (19)4.3.2 前后轮电机驱动设计 (20)4.4 红外避障模块设计 (22)第5章基于凌阳单片机的语音识别系统 (23)5.1 语音压缩简介 (23)5.1.1 凌阳语音压缩解决方案 (24)5.1.2 提示语音的录入与处理 (25)5.2 系统初始化与语音的训练 (28)5.2.1 系统初始化 (28)5.2.2 语音训练 (29)5.3 语音的辨识 (30)5.3.1 分组语音识别简介 (32)5.3.2 识别成功后动作执行子程序 (33)总结 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 系统实物图 (39)附录2 语音识别API简介 (40)附录3 源代码 (41)第1章绪论1.1 背景根据中国卫生部2006年７月公布的《全国防盲治盲规划（2006—2010年）》显示，中国有视力残疾患者近1200万人，其中盲人约500万人，低视力患者约710万人,是世界上盲人最多的国家。

声控机器人原理
声控机器人是一种利用语音识别技术，使其能够通过声音信号与用户交互的智能机器人。

其原理主要包括语音输入、语音识别、语义分析和语音合成等核心技术。

首先，声控机器人通过麦克风等音频输入设备接收用户的声音信号。

接下来，通过语音识别技术，将声音信号转化为文本数据。

语音识别技术通常使用基于概率和统计模型的方法，通过训练大量的语音数据来识别出语音中的文字内容。

在识别出文本数据之后，声控机器人会进行语义分析。

语义分析是将用户的语音指令和问题转化为可理解的语义信息。

这一步骤通常涉及自然语言处理和语义理解等技术，可以识别用户的意图和需求。

最后，声控机器人通过语音合成技术将回答和指令转化为声音信号，以与用户进行交互。

语音合成技术通过将文字内容转化为声音信号，并通过音响设备输出给用户。

语音合成技术目前已经非常成熟，可以实现高质量的人工合成声音。

总的来说，声控机器人通过语音输入、语音识别、语义分析和语音合成等技术实现与用户的交互。

它能够理解用户的声音指令和问题，并给予回答和执行相应的操作。

这种机器人在家庭、办公环境和公共场所等各个领域都有广泛的应用前景。

医疗服务机器人设计方案设计一款好的医疗服务机器人要考虑到很多人性化的方面，这样才能保证产品有较好的适应性而有利于商业推广.我设计的医疗服务机器人会考虑到以下几个方面，分别是：可以照顾老人，能够实时传输数据到家人，可以时刻了解老人的情况,以及可通过网络控制并有良好的人机交互能力.设计方案分为以下五个模块:1、轮式无半径转弯和万向机械臂模块；2、语音控制模块；３、超声波避障模块;4、摄像头导航模块；5、通信以及手动控制模块。

轮式无半径转弯和万向机械臂模块：四个轮可以在水平面内定点旋转，从而实现了无半径转弯和36０°任意方向前进，打破了单一的前进方式，克服了在实际应用中环境空间狭小转弯不灵活的缺点,也使得系统运动更稳定.万向机械臂灵巧轻便，可以轻易的夹碎鸡蛋，适宜抓取立放物体，能灵活的抓取药品、转送病人，帮病人取递所需要的物品等。

语音控制模块：能通过语音识别控制机器人移动、抓取、对话等；准确识别率高,达到9５％以上；非特定人语音识别；所需词汇量无需太多,小词汇量语音识别足够.超声波避障模块：通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了。

这与雷达测距原理相似。

超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。

测距的同时可以感知障碍，有效规避障碍.摄像头导航模块：利用摄像头实时传回图像并进行分析处理，在获得路径二值信号的基础上,接下来采用黑线中心提取算法，获得路径的黑线位置.该算法的主要思想是:针对每行获得的信号，找出每行黑线起点和终点,取两个值的中值作为该行黑线的中心.在一场扫描完之后，再对整个场中的黑线中心进行软件滤波,获得更为准确的信息。

通信以及手动控制模块：通过连接网络传输数据,可以让远离家中的亲朋好友实时观察到被照看者的身体状况,也可以连接网络生成健康情况调查表,有利于医生的诊断调查。