CN109088802A - 一种基于安卓控制平台的语音识别家居机器人 - Google Patents

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朱可欣
张鹏
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Abstract

一种基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，包括处理器、电机驱动芯片、传感信息采集模块、摄像模块、语音识别芯片、远程控制模块、执行机构和电源模块，电机驱动芯片与处理器的I/O端口连接，处理器信息采集模块的输出端与处理器的A/D端口连接，摄像模块的输出端与处理器的摄像头接口连接，远程控制模块通过WIFI网络通讯与控制器连接，执行机构通过Zigbee无线传感网络控制节点与处理器的I/O端口连接，语音识别芯片与处理器的串口连接。本发明的家居机器人是智能家居和人工智能的结合，为人们提供一种全新的居家生活，对改善和提高人们的生活质量具有重要意义，而且语音功能全面，适合老人或残障人士简便使用。

Description

一种基于安卓控制平台的语音识别家居机器人
技术领域
本发明涉及家居机器人，尤其涉及一种基于安卓控制平台的语音识别家居机器人。
背景技术
智能家居系统具有安全、可靠和便利性等突出特点，已成为新建高档小区的标志，然而对于广大已完成装修的家庭，其安装困难、改造成本高等问题，限制了其在市场中的广泛推广和应用，机器人是能在地面自由行走，具有智能化程度高、功能强等特点，用它代替智能家居的监控中心，不需安装和改动线路就能直接在家庭使用，有利于广泛推广，安卓系统是近年来发展迅猛的移动操作平台，2013年已占全球智能手机78.9％的市场，占中国90％以上的市场，且使用越来越广泛，现今市面上绝大多数智能家居设备都是通过手机APP的方式来实现控制，APP界面往往有很多按钮和显示框，导致用户控制智能家居的时候感到繁琐、特别是对于不善于使用智能手机的老人和残障人士更是不方便，语音是人类获取信息最重要、最有效和最便捷的交流方式，如果机器人能够听懂人类语言，能够表达人类语言，那么人们对机器人的操控将变得更简便、快捷。
发明内容
本发明为解决上述问题提供了一种含视频语音交流、传感器实时检测报警显示的基于安卓控制平台的家居机器人。
本发明所采取的技术方案：
一种基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，包括处理器、电机驱动芯片、传感信息采集模块、摄像模块、语音识别芯片、远程控制模块、执行机构和电源模块，电机驱动芯片与处理器的I/O端口连接，传感信息采集模块的输出端与处理器的A/D端口连接，摄像模块的输出端与处理器的摄像头接口连接，远程控制模块通过WIFI网络通讯与处理器连接，执行机构通过Zigbee无线传感网络控制节点与处理器的I/O端口连接，语音识别芯片与处理器的串口连接，所述的传感信息采集模块包括相互独立的温湿度复合传感器、气体传感器、红外热释电传感器和超声波探测器。
所述的处理器采用CC2530，以ARM920T核心，片内集成LCD控制器以及步进电机驱动接口、显示屏接口、摄像头接口、报警电路、Uart通讯接口，I/O接口和通道PWM定时器。
所述的电机驱动芯片采用STC15F2K60S2作控制芯片，内部包含4信道逻辑驱动电路。
所述的温湿度复合传感器采用DHT11集成模块。
所述的气体传感器是采用QM-NG1探头的气体传感器。
所述的Zigbee无线传感网络控制节点采用CC2530为核心，将2.4-GHzIEEE802.15.4、Zigbee和RF4CE集成到芯片上，通过A/D端口控制传感信息采集模块进行数据采集，控制无线WIFI网络通讯完成数据收发，通过I/O端口与执行机构进行连接进行连接。
所述的Zigbee无线传感网络控制节点中的各种数据保存并输出到串口和显示屏中，并通过一路Uart通讯接口向各个终端节点过下行操作系统发送指令，同时监控各个传感器的参数值是否安全，一旦异常立即报警，恢复正常后停止报警。
所述的语音识别芯片通过百度语音在线识别或对本地语音识别，再将得到的语音信息发送给处理器，处理器经Zigbee无线传感网络控制节点经对应的控制指令发送给执行机构。
所述的执行机构中的机器人的机械手为两个DS3115舵机和四个MG996R舵机组成六自由度机械手臂，通过一个16位定时器中断，同时产生八路脉宽1ms-2ms周期为20ms的PWM信号。
本发明的有益效果：本发明的家居机器人是智能家居和人工智能的结合，利用信息技术、物联及网络等技术为人们提供一种全新的居家生活，对改善和提高人们的生活质量具有重要意义，而且语音功能全面，适合老人或残障人士简便使用。
具体实施方式
一种基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，包括处理器、电机驱动芯片、传感信息采集模块、摄像模块、语音识别芯片、远程控制模块、执行机构和电源模块，电机驱动芯片与处理器的I/O端口连接，传感信息采集模块的输出端与处理器的A/D端口连接，摄像模块的输出端与处理器的摄像头接口连接，远程控制模块通过WIFI网络通讯与处理器连接，执行机构通过Zigbee无线传感网络控制节点与处理器的I/O端口连接，语音识别芯片与处理器的串口连接，所述的传感信息采集模块包括相互独立的温湿度复合传感器、气体传感器、红外热释电传感器和超声波探测器。
所述的处理器采用CC2530，以ARM920T核心，片内集成LCD控制器以及步进电机驱动接口、显示屏接口、摄像头接口、报警电路、Uart通讯接口，I/O接口和通道PWM定时器。
所述的电机驱动芯片采用STC15F2K60S2作控制芯片，内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四项步进电机的专用驱动器，控制两个直流电机驱动机器人行走。
所述的温湿度复合传感器采用DHT11集成模块。
所述的气体传感器是采用QM-NG1探头的气体传感器。
所述的Zigbee无线传感网络控制节点采用CC2530为核心，将2.4-GHzIEEE802.15.4、Zigbee和RF4CE集成到芯片上，通过A/D端口控制传感信息采集模块进行数据采集，控制无线WIFI网络通讯完成数据收发，通过I/O端口与执行机构进行连接进行连接。
所述的Zigbee无线传感网络控制节点中的各种数据保存并输出到串口和显示屏中，并通过一路Uart通讯接口向各个终端节点过下行操作系统发送指令，同时监控各个传感器的参数值是否在安全范围，一旦异常立即报警，恢复正常后停止报警。
所述的语音识别芯片通过百度语音在线识别或对本地语音识别，再将得到的语音信息发送给处理器，处理器经Zigbee无线传感网络控制节点经对应的控制指令发送给执行机构。
所述的执行机构中的机器人的机械手为两个DS3115舵机和四个MG996R舵机组成六自由度机械手臂，通过一个16位定时器中断，同时产生八路脉宽1ms-2ms周期为20ms的PWM信号。
下面将结合具体实施例对本发明进行详细描述：
实施例1
一种基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，包括处理器、电机驱动芯片、传感信息采集模块、摄像模块、语音识别芯片、远程控制模块、执行机构和电源模块，电机驱动芯片与处理器的I/O端口连接，传感信息采集模块的输出端与处理器的A/D端口连接，摄像模块的输出端与处理器的摄像头接口连接，远程控制模块通过WIFI网络通讯与处理器连接，执行机构通过Zigbee无线传感网络控制节点与处理器的I/O端口连接，语音识别芯片与处理器的串口连接，所述的传感信息采集模块包括相互独立的温湿度复合传感器、气体传感器、红外热释电传感器和超声波探测器。
所述的处理器采用CC2530，以ARM920T核心，片内集成LCD控制器以及步进电机驱动接口、显示屏接口、摄像头接口、报警电路、Uart通讯接口，I/O接口和通道PWM定时器。
所述的电机驱动芯片采用STC15F2K60S2作控制芯片，内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四项步进电机的专用驱动器，控制两个直流电机驱动机器人行走。
所述的温湿度复合传感器采用DHT11集成模块。
所述的气体传感器是采用QM-NG1探头的气体传感器。
所述的Zigbee无线传感网络控制节点采用CC2530为核心，将2.4-GHzIEEE802.15.4、Zigbee和RF4CE集成到芯片上，通过A/D端口控制传感信息采集模块进行数据采集，控制无线WIFI网络通讯完成数据收发，通过I/O端口与执行机构进行连接进行连接。
所述的Zigbee无线传感网络控制节点中的各种数据保存并输出到串口和显示屏中，并通过一路Uart通讯接口向各个终端节点过下行操作系统发送指令，同时监控各个传感器的参数值是否在安全范围，一旦异常立即报警，恢复正常后停止报警。
所述的语音识别芯片通过百度语音在线识别或对本地语音识别，再将得到的语音信息发送给处理器，处理器经Zigbee无线传感网络控制节点经对应的控制指令发送给执行机构。
所述的执行机构中的机器人的机械手为两个DS3115舵机和四个MG996R舵机组成六自由度机械手臂，通过一个16位定时器中断，同时产生八路脉宽1ms-2ms周期为20ms的PWM信号。
家居机器人的工作原理，主要通过WIFI搭建手机电脑与处理器CC2530之间的通信，处理器解析数据信息，再把对应指令下达到其节点中或行动机构中，采集摄像头图像信息并与手机建立WIFI网络通讯，Zigbee采用CC2530做控制芯片，从而可以实现机器人自动控制，通过各传感器或通讯模块将采集到的信息汇总到系统的处理器，通过对输入到处理器的各种信息与数据进行智能分析与处理，机器人自动做出相应的控制策略或决策，根据决策信息向各终端执行机构发出控制命令，机器人自主控制各模块节点、行走或报警等功能，正常状态为自动控制模式，机器人自主监控家居环境、家居安全，自主控制电相关电器设备等，同时还能够实现远程控制模式，远程控制模式为中断控制方式，当用户通过手机方式远程访问时，用户可以通过手机APP软件或Web页面，向机器人发送控制命令，机器人按照命令完成视频巡航监控、环境监测和设备控制等功能。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，包括处理器、电机驱动芯片、传感信息采集模块、摄像模块、语音识别芯片、远程控制模块、执行机构和电源模块，电机驱动芯片与处理器的I/O端口连接，传感信息采集模块的输出端与处理器的A/D端口连接，摄像模块的输出端与处理器的摄像头接口连接，远程控制模块通过WIFI网络通讯与处理器连接，执行机构通过Zigbee无线传感网络控制节点与处理器的I/O端口连接，语音识别芯片与处理器的串口连接，所述的传感信息采集模块包括相互独立的温湿度复合传感器、气体传感器、红外热释电传感器和超声波探测器。
2.根据权利要求1所述的基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，所述的处理器采用CC2530，以ARM920T核心，片内集成LCD控制器以及步进电机驱动接口、显示屏接口、摄像头接口、报警电路、Uart通讯接口，I/O接口和通道PWM定时器。
3.根据权利要求1所述的基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，所述的电机驱动芯片采用STC15F2K60S2作控制芯片，内部包含4信道逻辑驱动电路。
4.根据权利要求1所述的基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，所述的温湿度复合传感器采用DHT11集成模块。
5.根据权利要求1所述的基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，所述的气体传感器是采用QM-NG1探头的气体传感器。
6.根据权利要求1所述的基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，所述的Zigbee无线传感网络控制节点采用CC2530为核心，将2.4-GHzIEEE802.15.4、Zigbee和RF4CE集成到芯片上，通过A/D端口控制传感信息采集模块进行数据采集，控制无线WIFI网络通讯完成数据收发，通过I/O端口与设备终端执行机构进行连接。
7.根据权利要求1所述的基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，所述的Zigbee无线传感网络控制节点中的各种数据保存并输出到串口和显示屏中，并通过一路Uart通讯接口向各个终端节点过下行操作系统发送指令，同时监控各个传感器的参数值是否在安全范围，一旦异常立即报警，恢复正常后停止报警。
8.根据权利要求1所述的基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，所述的语音识别芯片通过百度语音在线识别或对本地语音识别，再将得到的语音信息发送给处理器，处理器经Zigbee无线传感网络控制节点经对应的控制指令发送给执行机构。
9.根据权利要求1所述的基于安卓控制平台的语音识别家居机器人，其特征在于，所述的执行机构中的机器人的机械手为两个DS3115舵机和四个MG996R舵机组成六自由度机械手臂，通过一个16位定时器中断，同时产生八路脉宽1ms-2ms周期为20ms的PWM信号。
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