ВВЕДЕНИЕ 5
1 Голосовое управление 7
1.1 Системы распознавания речи 7
1.2 Системы голосового управления 10
2 Голосовое управление роботом-манипулятором 12
2.1 Постановка задач 12
2.2 Аппаратное обеспечение 12
2.3 Модуль голосового управления Voice recognition module V3.1.
Подключение и настройка модуля 17
2.4 Обучение голосовым командам 20
2.5 Программирование голосового управления 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 28
В настоящее время в любой сфере деятельности используется вычислительная техника, что является удобным и многофункциональным инструментом решения многих проблем и задач. Необходимо использовать различные способы взаимодействия с ЭВМ. Сюда относятся эмоции, речь, слух, мимика, жестикуляция, осязание и т. д. Возникает основная цель - усовершенствовать возможности «общения» человека с компьютером, сделать работу с ЭВМ проще и удобнее, и добиться возможностей управления компьютером людьми, у которых нет возможности пользоваться традиционными средствами управления. Для этого необходимо расширить возможности компьютера и «научить» обрабатывать широкие коммуникативные способности человека. Безусловно, «обучение» коснулось не только вычислительной техники, а также и столь обширной сферы, как робототехника.
Сегодня в мире используются миллионы роботов. Применение им нашлось практически во всех сферах человеческой деятельности. Роботы управляют самолётами и поездами, спускаются в жерла вулканов и на дно океана, помогают в строительстве космической станции, в сборке автомобилей и производстве микрочипов, охраняют здания, используются военными для разведки и разминирования, помогают спасателям искать людей под завалами.
На сегодняшний день роботы обладают большими коммуникативными возможностями, но, тем не менее, они ограничены и далеки от возможностей человека. У роботов появилось техническое зрение и возможность распознавания голосовых команд, однако алгоритмы распознавания речи и анализа поступающей с сенсоров информации все еще далеки от совершенства.
Целью работы является изучение возможностей модуля распознавания голосовых команд для управления учебным роботом-манипулятором. Робот- манипулятор представляет собой совокупность кинематических звеньев, напечатанных на 3D принтере. Подвижность робота обеспечивается сервоприводами.
Задачи, решаемые в работе, заключаются в следующем: определить, какие микроконтроллеры смогут позволить установку сторонних модулей и датчиков; используя выбранный набор аппаратного обеспечения, собрать экспериментальную установку и протестировать работу всех компонентов (датчиков, модулей, двигателей); модернизировать учебный робот- манипулятор; провести «обучение» распознаванию выбранных голосовых команд и осуществить отладку программного обеспечения.
В ходе выполнения работы были исследованы системы распознавания речи, рассмотрены методы голосового управления. Проведено подробное изучение модуля голосового управления Voice recognition module V3.1 (V3) совместно с микроконтроллером Arduino UNO. Проведено подключение модуля к микроконтроллеру, настройка данного модуля и подготовка к работе. Реализована сборка аппаратной части, а именно: подключение робота - манипулятора к микроконтроллеру и модулю голосового управления. Проведено успешное обучение восприятия голосовых команд средствами программирования в среде Arduino IDE. Проведена проверка работы голосового модуля на примере управления светодиодом. Реализовано голосовое управление роботом-манипулятором.
После проведения экспериментальной части работы, выявлены недостатки модуля голосового управления Voice recognition module V3.1 (V3), а именно неспособность данного модуля подавлять сторонние шумы и помехи, что приводит к не стабильной работе сервоприводов робота. Решение проблемы заключается в замене модуля голосового управления.
