轮式机械臂小车实现语音控制功能

机器谱 · 发表于 2023-5-12 09:20:15

本帖最后由机器谱于 2023-5-12 09:20 编辑

1. 功能说明
本文实例将实现语音控制R214e样机运动（前进、后退、左转、右转、拿起、放下）的功能。

2. 电子硬件
在这个示例中，我们采用了以下硬件，请大家参考：

主控板	Basra主控板（兼容Arduino Uno）‍
扩展板	Bigfish2.1扩展板‍
传感器	语音识别模块
电池	7.4V锂电池

电路连接：
   ① 小车左轮电机连到Bigfish扩展板的D9，D10接口；小车右轮电机连到Bigfish扩展板的D5，D6
   ② 将语音识别模块HBR640连接到Bigfish扩展板的扩展坞上
   ③ 将关节模块的舵机线连接到Bigfish扩展板的D11端口上
   ④ 将机械爪的舵机线连接到Bigfish扩展板的D12端口上

3. 功能实现
编程环境：Arduino 1.8.19
实现思路：语音命令机器人前进、后退、左转、右转、拿起、放下。
3.1 配置语音库
步骤1：将文末资料中的 \语音识别模块HBR640 文件夹拷贝至本机位置。
步骤2：将语音HBR640模块更改为 “配置模式” ，并用一个USB线将主控板连接至电脑上，将下图中的空程序烧录至主控板中
（注意：在烧录程序的时候，语音识别HBR640要从扩展板的扩展坞上拔下来）

步骤3：打开 \语音识别模块HBR640\4 开发工具\HBR640开发工具：SRTool.exe（如下图所示）

步骤4：先新建一个 “HBR640对话工程” 文件夹，然后在软件中点击 “新建”，选择“HBR640对话工程”文件夹后，再创建一个文件名“che”，点击 “保存”。

步骤5：在下图中的 “未命名” 区增加 “机器人” 分组。

步骤6：在下图所示位置添加 “前进” 命令，然后点击 “增加” 按钮，即可将 “前进” 命令添加至左侧的词条列表中。

步骤7：在下图所示位置再添加 “后退” 命令，然后点击 “增加” 按钮，即可将 “后退” 命令添加至左侧的词条列表中。

步骤8：按照步骤6、步骤7的方式依次再分别添加 “左转”、“右转”、“拿起”、“放下” 命令至左侧的词条列表中。

步骤9：点击 “保存词条”。

步骤10：点击 “生成” 按钮。

步骤11：选择端口号，并点击 “连接”，显示连接成功即可（这里以端口号COM17为例）

步骤12：点击 “烧录” 并选择 “全部”。在烧录过程中尽量不要移动主控板，显示烧录成功即可。

步骤13：点击 “测试” 按钮，会在左侧的词条列表下面出现 “候选命令” 区。

步骤14：对着语音识别模块分别说出刚刚编辑的命令“后退”、“前进”、“左转”、“右转”、“拿起”、“放下”时，会在候选命令区出对应的识别结果。

步骤15：测试成功后，点击“停止”按钮，并“断开”连接，此时语音库即已配置完成。

3.2 示例程序
将机器人语音控制程序（ohmygod.ino）下载到主控板，实验效果可参考官网演示视频。

/*------------------------------------------------------------------------------------
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
https://opensource.org/licenses/MIT
by 机器谱 2023-04-23 https://www.robotway.com/
------------------------------*/
/*******************************************************************************************************
实现功能：
用语音640实现语音小车；
实现思路：
将语音640安装好后，如果接收到命令为“前进”，小车前进1秒后停止；如果接收到命令为“后退”，小车
后退1秒后停止；如果接收到命令为“左转”，小车左转1秒后停止；如果接收到命令为“右转”，小车右转
1秒后停止；如果接收到命令为“拿起”，机械爪抓取物体；如果接收到命令为“放下”，机械爪释放物体
实验接线：
小车左轮接到D9，D10；
小车右轮接到D5，D6；
语音640模块接到扩展板的扩展坞上；
*******************************************************************************************************/
#include<ServoTimer2.h>;
ServoTimer2 servo_arm12;
ServoTimer2 servo_leg11;
#define servo_catch 63
#define servo_release 80
#define servo_up 30
#define servo_down 70
#include "HBR640.h" //语音640需要的函数库
#define DelayTime 1000//小车执行相关动作的时间；
HBR640 hbr640; //实例化一个语音识别模块
void setup(){
hbr640.open(); //开始进行语音识别
pinMode( 5 , OUTPUT);
pinMode( 6 , OUTPUT);
pinMode( 9 , OUTPUT);
pinMode( 10 , OUTPUT);//将直流电机设置为输出模式；
servo_arm12.attach(12);
servo_arm12.write(map(servo_release,0,180,500,2500));
servo_leg11.attach(11);
servo_leg11.write(map(servo_down,0,180,500,2500));
}
void loop(){
if(hbr640.isHeard()) //如果监测到识别语句
{
int value = hbr640.getSentence(); //获得识别语句的序号
switch (value)
{
case 0x00: MotorMode(1,DelayTime); hbr640.open();break;//如果接收到命令为“前进”，小车前进1秒后停止；
case 0x01: MotorMode(2,DelayTime); hbr640.open();break;//如果接收到命令为“后退”，小车后退1秒后停止；
case 0x02: MotorMode(3,DelayTime); hbr640.open();break;//如果接收到命令为“左转”，小车左转1秒后停止；
case 0x03: MotorMode(4,DelayTime); hbr640.open();break;//如果接收到命令为“右转”，小车右转1秒后停止；
case 0x04: down();delay(1000);Catch();delay(1000);up ();delay(1000); hbr640.open();break;//如果接收到命令为“拿起”，机械爪抓取物体
case 0x05: down();delay(1000);Release(); delay(1000);up ();delay(1000);hbr640.open();break;//如果接收到命令为“放下”，机械爪释放物体
default: break;
}
}
}
void Catch()//拿起
{
servo_arm12.write(map(servo_catch,0,180,500,2500));
}
void up ()//拿起
{
servo_leg11.write(map(servo_up,0,180,500,2500));
}
void Release()//放下
{
servo_arm12.write(map(servo_release,0,180,500,2500));
}
void down()//放下
{
servo_leg11.write(map(servo_down,0,180,500,2500));
}
void MotorMode(int mode,int t) //直流电机模式；
{
switch(mode)
{
case 1: Forward(t); break;
case 2: Back(t); break;
case 3: Left(t); break;
case 4: Right(t); break;
case 5: Stop(t); break;
}
}
void Forward(int t) //前进
{
digitalWrite(5,LOW);digitalWrite(6,LOW);
digitalWrite(10,HIGH);digitalWrite(9,HIGH);
delay(t); Stop(2);
}
void Back(int t) //后退
{
digitalWrite(10,LOW);digitalWrite(9,LOW);
digitalWrite(5,HIGH);digitalWrite(6,HIGH);
delay(t); Stop(2);
}
void Left(int t) //左转
{
digitalWrite(5,HIGH);digitalWrite(6,LOW);
digitalWrite(9,LOW);digitalWrite(10,HIGH);
delay(t); Stop(2);
}
void Right(int t) //右转
{
digitalWrite(5,LOW);digitalWrite(6,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);digitalWrite(9,HIGH);
delay(t); Stop(2);
}
void Stop(int t) //停止
{
digitalWrite(5,HIGH);digitalWrite(6,HIGH);
digitalWrite(9,HIGH);digitalWrite(10,HIGH);
delay(t);
}
void serialEvent() //程序会自动调用该程序；
{
hbr640.lisen(); //在串口接收事件中调用语音识别的监听指令
}

复制代码

观察语音控制效果（注意：将语音识别HBR640模块更改为运行模式）。

4. 资料下载
资料内容：
①语音控制-例程源代码
②语音控制-样机3D文件
③语音识别模块HBR640
资料下载地址：https://www.robotway.com/h-col-150.html

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