一种语音识别机器人的制作方法

【技术领域】

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种语音识别机器人。

背景技术：

在前两个世纪，贝尔发明了可以通过声电转化技术来实现超远距离语音通讯的电话之后，语音处理技术的发展就大致分为三个阶段：萌芽阶段、发展阶段以及实用阶段。在国内，20世纪50年代语音识别技术的研究开始萌芽，而到60年代末以及70年代初，语音识别技术得到了进一步的进展，通过语音信号线性预测编码技术即lpc与动态时间规整技术即dtw，解决了语音的特征提取和时间不等长匹配的问题，特别是对特定人发出的语音进行识别有更好的效果。在到了20世纪80年代，连接词语音识别是当时语音识别研究的一个重点项目，当时开发了各种连接词语音识别和关键词的识别算法。而语音识别技术进一步完善是到了20世纪90年代后，已经开始向市场提供相关语音识别的产品，这时已经算是进入上述的实用阶段。计算机专家在863时期就专门针对语音识别技术研究及推广应用成立课题研究组，其对应的技术水平会随着时间的推移每各两到三年更新换代一次。而目前我们国家在语音识别方面的研究水平基本上与国际上对其的研究水平持平。并且在某些特定领域甚至处于世界领先水平，比如针对我国母语的语音识别。具有代表性的是清华大学电子工程的语音识别技术，其研究水平已经达到了国际的先进水平。可以确定的是，语音识别的研究已经得到了全世界范围的重视，是未来世界科学研究发展方向的重点技术之一。所谓的语音识别技术，本质上就是通过语音识别将语音的声音信号转换为相应的命令词或者文本信息的高科技技术。并且伴随着成本低廉的单片机的发展与应用，越来越多的人将单片机与语音识别技术结合应用，这可以将高高在上的语音识别技术普及到民间应用起来。利用16位单片机强大的处理能力，且具备dsp功能即数字信号处理功能，可以完美的与语音识别技术进行融合，而单片机将作为语音识别技术的载体发展下去。为了能让机器人能识别人的语言，即人可以通过说话让机器去完成相应的任务，用人的口头命令取代键盘，这不仅可以让机器实现高度智能，在生活工业中也有很广阔的应用前景。因此，对机器人的语音识别研究和开发可靠稳定的机器人语音识别系统，这对于服务机器人的推广与普及有着重要的意义。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种语音识别机器人，用以通过人类语音控制机器的目标，最终可以让机器人执行来自不同命令的相应控制动作。

一方面，本发明实施例提供了一种语音识别机器人，包括：获取模块、主控模块、驱动模块、电源模块和电压转换模块；

获取模块，用于获取语音指令；

主控模块，用于接收所述获取模块的所述语音指令，对所述语音指令进行识别、解析并将解析完毕的指令发送至所述驱动模块；

驱动模块，用于执行所述指令；

电源模块，用于为所述获取模块、主控模块和驱动模块提供电能；

电压转换模块，用于对所述电源模块输入的电压进行转换。

可选地，所述电压转换模块包括充电单元、升压单元、降压单元；

充电单元，用于防止电量过充、电池过流对充电电流、电压进行控制；

升压单元，用于将单元模块输入的3v至4.2v的电压转换成5v电压；

降压单元，用于将所述转换的5v电压装换为3.3v电压。

可选地，所述充电单元包括cd42电源芯片，所述升压单元包括cd42芯片。

可选地，所述降压单元包括降压电路，所述降压电路包括线性稳压器ams1117-3.3v。

所述主控模块包括：语音识别单元与控制单元；

语音识别单元包括ld3320芯片；

控制单元包括stc11l08xe单片机。

可选地，所述获取模块包括麦克风。

可选地，所述驱动模块包括强磁直流减速电机和l9110s电机驱动芯片。

可选地，所述强磁直流减速电机和所述l9110s电机驱动芯片各有两个，每一个所述l9110s电机驱动芯片驱动一个所述强磁直流减速电机。

可选地，所述电源模块包括锂电池。

可选地，所述电源模块还包括电量显示装置。

本发明实施例提供的语音识别机器人的技术方案中，包括：获取模块、主控模块、驱动模块、电源模块和电压转换模块，获取模块用于获取语音指令，主控模块用于接收所述获取模块的所述语音指令，对所述语音指令进行识别、解析并将解析完毕的指令发送至所述驱动模块，驱动模块用于执行所述指令，电源模块用于为所述获取模块、主控模块和驱动模块提供电能，电压转换模块用于对所述电源模块输入的电压进行转换，实现了通过人类语音控制机器的目标，最终可以让机器人执行来自不同命令的相应控制动作。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种语音识别机器人的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种语音识别机器人降压单元电路图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1为本发明一实施例提供的一种语音识别机器人的结构示意图，如图1所示，该机器人包括：获取模块1、主控模块2、驱动模块3、电源模块4和电压转换模块5获取模块1用于获取语音指令，主控模块2用于接收获取模块1的语音指令，对语音指令进行识别、解析并将解析完毕的指令发送至驱动模块3，驱动模块3用于执行指令，电源模块4用于为获取模块1、主控模块2和驱动模块3提供电能，电压转换模块5用于对电源模块4输入的电压进行转换。

本发明实施例中，电压转换模块5包括充电单元、升压单元、降压单元，充电单元用于防止电量过充、电池过流对充电电流、电压进行控制，升压单元用于将单元模块输入的3v至4.2v的电压转换成5v电压，降压单元用于将转换的5v电压装换为3.3v电压。

本发明实施例中，作为一种可选方案，还包括电量显示单元，电量显示单元用于对剩余的电量显示。

作为一种可选方案，电量显示单元包括四颗红色贴片发光二极管实现，只能大概的显示电量的区间，不能精确到百分之一。主要显示的电量标识有0％、25％、50％、75％、100％，当没有灯亮起时，电量为百分之零；当有一颗灯亮起时，电量为百分之二十五，类同当四颗灯全亮起时，电量为百分之百。

本发明实施例中，充电单元包括cd42电源芯片，升压单元包括cd42芯片。

本发明实施例中，作为一种可选方案，cd42的外围电路，主要由电感、电阻、电容组成。当电源芯片cd42检测到输出的电流过小时，会自动关断电源输出，以起到低功耗的作用。再次想启动电源输出时，需要按下侧贴的按键来激活。

本发明实施例中，降压单元包括降压电路，降压电路包括线性稳压器ams1117-3.3v。

本发明实施例中，作为一种可选方案，降压电路是将5v的电压转换成3.3v的电压进行输出，该电路主要依靠的是线性稳压器ams1117-3.3v来实现的。电路上只要在稳压器的输入和输出两端增加滤波电容即可获得稳定的3.3v电压输出。电路中二极管d3主要起到一个钳位的作用，当电压突变时，电源输入会被嵌在5v电平。

本发明实施例中，主控模块2包括：语音识别单元与控制单元，语音识别单元包括ld3320芯片，控制单元包括stc11l08xe单片机，这颗单片机比传统的单片机更为的强大，处理性能与运行速度比传统的要高10倍左右。并且它的编程方式以及各种头文件都与传统单片机的类似，可以非常方便的上手应用。它的性能特点有：1)具有足够多数目的i/o可以使用，并且与传统的单片机不同，它的i/o口有四种可以配置的模式，并且每个i/o口可以输出的电流高达20ma，但是所有i/o口电流输出之和不能超过100ma；2)具有看门狗功能，看门狗功能简单来说就是，需要系统定时的清除标志位，当系统超时没有清除标志位时，即认为系统已经死机需要重启，然后会自动强制重启系统，恢复到正常状态；3)它内部集成有复位电路，不需要额外再增加复位电路，可以降低成本和有利于电路板的小型化设计；4)它具有多个16位的定时器、串口以及5路外部中断i/o口，可以满足正常的产品使用。综上，所选型号单片机stc11l08xe完全能满足语音识别机器人对主控芯片的需求。

本发明实施例中，语音识别专用芯片ld3320芯片，它的设计就是为了更好的实现语音识别技术而诞生的。所以它跟其他的芯片不一样，它的专用性让它可以以最小的代价，最优异的性能去实现功能设计。另外，芯片的内部已经高度集成了部分外围电路，例如模数转换器，它是应用于麦克风输入使用的；再例如数模转换器，它是应用于语音的输出使用。并且该芯片本身不需要外加任何的辅助芯片，像ddr、flash等辅助存储芯片都不需要，其内部已经集成完毕。

本发明实施例中，获取模块1包括麦克风。

本发明实施例中，驱动模块3包括强磁直流减速电机和l9110s电机驱动芯片。

本发明实施例中，直流电机属于强磁直流减速电机。电机的扭力较高，其扭力可以是普通电机的2-3倍。并且，该电机采用的是优质铜芯电机，加入了抗干扰电路，可以过滤掉电机在启动的瞬间产生的峰值电压，从而降低对控制器的电源干扰，屏蔽干扰源，是属于抗干扰电机。另外，电机的电源端子向外，双边输出，支持安装码盘来增加测速功能。

本发明实施例中，强磁直流减速电机和l9110s电机驱动芯片各有两个，每一个l9110s电机驱动芯片驱动一个强磁直流减速电机。

本发明实施例中，主控芯片是无法直接使用i/o口来完成对电机的控制功能。主要原因在于芯片引脚本身的驱动电流能力不够，单引脚输出完全无法达到150ma高的电流。所以需要外加驱动模块3来对直流电机进行驱动，并且驱动模块3需要能支持正反转控制以及pwm调速功能。综合性能与成本的考虑，这里选用了l9110s全桥驱动/电机驱动芯片，它可以适配2.5-12v之间工作电压的直流电机，最大的工作功率可以达到0.8w，涵盖目前市面上大部分的小型直流电机。因为要实现左右转弯，所以必须采用两个直流电机，通过设定两个直流电机的转速不同，利用差速来实现转弯功能。所以对应的电机驱动电路，也需要准备双份，需要使用到两颗l9110s电机驱动芯片。

本发明实施例中，电源模块4包括锂电池，锂电池具有较强的放电能力。

本发明实施例中，电源模块4还包括电量显示装置。

本发明实施例提供的技术方案中，包括：获取模块1、主控模块2、驱动模块3、电源模块4和电压转换模块5，获取模块1用于获取语音指令，主控模块2用于接收获取模块1的语音指令，对语音指令进行识别、解析并将解析完毕的指令发送至驱动模块3，驱动模块3用于执行指令，电源模块4用于为获取模块1、主控模块2和驱动模块3提供电能，电压转换模块5用于对电源模块4输入的电压进行转换，实现了通过人类语音控制机器的目标，最终可以让机器人执行来自不同命令的相应控制动作

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

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