一种机器人智能语音控制系统技术方案

本发明专利技术公开了机器人语音控制领域内的一种机器人智能语音控制系统，包括麦克风输入模块和超声波传感器，麦克风输入模块和超声波传感器均与单片机芯片SPCE061A相连，芯片SPCE061与机器人动作模块、语音输出模块以及通信模块相连，其中机器人动作模块包括左腿电机、右腿点击、头部电机以及扬声器，单片机芯片SPCE061A、超声波传感器和机器人动作模块通过电源模块供电；通过语音识别模块将人发出的语音指令采集，通过单片机处理并与存储的语音命令作比较，根据比较的结果产生相应的控制信号，进而控制机器人做出相应的动作，通信模块则是将数据传输给上位机，通过上位机对大量的语音数据进行处理，简单实用，成本低廉，能够有效节约资源，降低系统成本开支。降低系统成本开支。降低系统成本开支。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人智能语音控制系统


[0001]本专利技术涉及机器人语音控制领域内的智能语音控制系统。

技术介绍

[0002]机器人已经广泛应用于生产和生活的许多领域，按照其拥有的智能水平分可以分成三个层次。一是工业机器人，它只能死板地按照人给他规定的程序工作，不管外界有何变化，本身不会对程序做出相应的调整，若是要改变的话，必须要要人为地对程序做出调整，因此这种机器人本身没有智能。二是初级智能机器人，具备一定的感受、识别判断能力，可以根据外界条件的变化，在一定范围为自我调整，不过这种调整也是人为预先设定好的，虽然具备一定智能，但是没有自主规划能力。三是高级智能机器人，不但能够自我调整，而且还能够通过自我学习，总结经验来获得修改程序，所以智能程度很高。而且无论是那种机器人，与外界产生联系的很重要的手段就是语音识别。但是现有技术中，语音控制系统成本高，算法复杂，前期需要大量的运算。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种机器人智能语音控制系统，简单实用，成本低廉，能够有效节约资源，降低系统成本开支。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种机器人智能语音控制系统，包括麦克风输入模块和超声波传感器，麦克风输入模块和超声波传感器均与单片机芯片SPCE061A相连，芯片SPCE061与机器人动作模块、语音输出模块以及通信模块相连，其中机器人动作模块包括左腿电机、右腿点击、头部电机以及扬声器，单片机芯片SPCE061A、超声波传感器和机器人动作模块通过电源模块供电。
[0005]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，通过语音识别模块将人发出的语音指令采集，通过单片机处理并与存储的语音命令作比较，根据比较的结果产生相应的控制信号，进而控制机器人做出相应的动作，而超声波传感器则发出和接收超声波，使得机器人能够避开障碍，避免膨胀造成损坏，通信模块则是将数据传输给上位机，通过上位机对大量的语音数据进行处理，简单实用，成本低廉，能够有效节约资源，降低系统成本开支。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，电源模块包括三端稳压器，三端稳压器的1号脚和2号脚之间并联有二极管D1，二极管D1与电容C10并联，电容C10与电容C9并联，电容C9与插座J1相连，三端稳压器的3号脚和2号脚之间并联有电容C11，电容C11与电容C12并联，电容C12与二极管D2并联，二极管D2的两端分别与多个路零电阻相连。
[0007]这样，电源电路采用外接电池为机器人运动模块供电，并通过插座J1位于三端稳压器连接后，为单片机供电，而三端稳压器和前后两组电容用于滤波，使得直流电更加平滑，两个二极管则用于防止电源反接，零电阻则是为了减少电磁干扰。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，麦克风输入模块包括MIC，MIC的输出端与芯片SPCE061A的MIC
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NI接口连接。
[0009]这样单片机的MIC
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NI接口用于语音信号的输入采集，进入单片机内的潜质放大器，若语音输入信号过大或者过小，则单片机内部的增益控制电路AGC会实时跟踪音频信号，当输入信号增大，则自动减小放大器的增益，若输入信号过小，则自动增大放大器的增益，从而自动补偿音频信号过大或者过小，使得输入单片机处理后的信号保持最佳电平，更有利于识别。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，语音输出模块包括语音集成放大器SPY0030，语音集成放大器SPY0030的1号脚和2号脚分别与插座J2的2号脚和1号脚相连，语音集成放大器SPY0030的3号脚4号脚之间连接有电容C13，语音集成放大器SPY0030的4号脚6号脚相连，语音集成放大器SPY0030的5号脚斤电容C16与调节电位器R15的滑动端相连，可变电阻R15的两端与芯片SPCE061A的DAC1和DAC2相连，语音集成放大器SPY0030的8号脚经电容C17与+5V电源相连，电容C17并联有电容C18。
[0011]这样SPY0030仅需2.4V电压即可工作，输出的功率有700W，驱动能力更高，经过单片机的处理后的语音信号由SPY0030放大并由喇叭输出，通过可变电阻R15调节输出语音的通路，使得单片机的DAC通道处于开路状态，便于加入其他外围电路。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，超声波传感器的发射部分通过反向驱动器与芯片SPCE061A的A7口相连，超声波接收部分经过两级运算放大器与单片机相连。
[0013]这样单片机A7口输出40KHZ的方波，在经过反相器驱动超声波传感器发射出脉冲超声波，遇到物体反射回来，超声波传感器接收到反射信号，将其变为电压信号，经过两级运算放大器放大后，输出信号给单片机，控制机器人躲避障碍。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，通信模块包括芯片MAX232，芯片MAX232与串口与芯片SPCE061A相连，芯片MAX232接5V电源，外接电容，构成RS
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232C收发器。
[0015]这样单片机的RXD脚和TXD脚与IOB7 和IOB7共用，利用MAX232处理5V电源，外界电容，产生正负10V的电源，形成构成RS
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232C收发器，将大量语音数据传输给上位机进行处理，包括噪声能量和过零率计算等。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，机器人的左腿电机、右腿点击、头部电机为正反转电机，左腿电机通过三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、以及三极管Q5和Q6与芯片SPCE061A的IBO8以及IBO9口相连。
[0017]这样由于机器人左腿和右腿还有脖子驱动电路相同，仅以左腿为例，通过调节单片机的IOB8 和IOB9的不同电平，实现电机的正反转，当IOB8高，IOB9低时，三极管Q1、三极管Q2和Q6导通，三极管Q3、三极管Q4和Q5截止，左腿驱动电机正转，将IOB8 和IOB9的反向，则左腿驱动电机反转。
附图说明
[0018]图1为本专利技术模块框图。
[0019]图2为本专利技术硬件连接图。
[0020]图3为本专利技术电源模块图。
[0021]图4为本专利技术麦克风输入模块图。
[0022]图5为本专利技术语音输出模块图。
[0023]图6为本专利技术超声波传感器电路图。
[0024]图7为本专利技术通信模块图。
[0025]图8为本专利技术驱动电机图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术进一步说明：如图1
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8所示的一种机器人智能语音控制系统，包括麦克风输入模块和超声波传感器，麦克风输入模块和超声波传感器均与单片机芯片SPCE061A相连，芯片SPCE061与机器人动作模块、语音输出模块以及通信模块相连，其中机器人动作模块包括左腿电机、右腿点击、头部电机以及扬声器，单片机芯片SPCE061A、超声波传感器和机器人动作模块通过电源模块供电。
[0027]电源模块包括三端稳压器，三端稳压器的1号脚和2号脚之间并联有二极管D1，二极管D1与电容C10并联，电容C1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人智能语音控制系统，其特征在于：包括麦克风输入模块和超声波传感器，麦克风输入模块和超声波传感器均与单片机芯片SPCE061A相连，芯片SPCE061与机器人动作模块、语音输出模块以及通信模块相连，其中机器人动作模块包括左腿电机、右腿点击、头部电机以及扬声器，单片机芯片SPCE061A、超声波传感器和机器人动作模块通过电源模块供电。2.根据权利要求1所述的一种机器人智能语音控制系统，其特征在于：电源模块包括三端稳压器，三端稳压器的1号脚和2号脚之间并联有二极管D1，二极管D1与电容C10并联，电容C10与电容C9并联，电容C9与插座J1相连，三端稳压器的3号脚和2号脚之间并联有电容C11，电容C11与电容C12并联，电容C12与二极管D2并联，二极管D2的两端分别与多个路零电阻相连。3.根据权利要求2所述的一种机器人智能语音控制系统，其特征在于： 麦克风输入模块包括MIC，MIC的输出端与芯片SPCE061A的MIC
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NI接口连接。4.根据权利要求3所述的一种机器人智能语音控制系统，其特征在于：语音输出模块包括语音集成放大器SPY0030，语音集成放大器SPY0030的1号脚和2号脚分别与插座J2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文，孙志坚，韩康，
申请(专利权)人：林德智能扬州机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：