现实版铁甲钢拳 4 ——语音控制器

　　虽然之前写了几篇铁甲钢但其实还真没看过《铁甲钢拳Real Steel》这部电影。这里要感谢电影频道，让我前段时间在电视上看了这部电影，总体感觉是剧情很老套，但我们看的不是剧情，对吧！！如果你看过史泰龙主演的《洛奇》系列，就知道这是个经典的桥段，甚至感觉就是《洛奇》的续集，或者说是在向《洛奇》致敬。

图1 《铁甲钢拳》海报

　　在看电影的时候，我发现亚当在中间的一段时间都是采用语音控制的，小男主人公给亚当添加了语音控制模块。为了表明我是看过电影的，于是决定为我的机器人也做一个语音控制器。

　　首先开始理一下我们都需要什么器件，我用到的器材如下，参见图2：

图2 器件清单

　　因为之前已经制作过一个臂带式体感交互控制器，里面的很多内容都是可以借鉴的，比如无线模块就不需要在进行配置了。而且这次使用的器件都是可以直接插接的模块，所以制作起来就相当的简单了。
　　首先把中文语音识别模块插接在UNO控制板上，然后再将IO扩展板插接在中文语音识别模块上，完成后如下图所示。

图3 将3个模块插接起来

　　其实现在我们已经完成了绝大部分的硬件工作，我说的是真的，剩下的就是连接电池盒、放入电池、插上无线模块，至于那个LED发光模块是起到指示作用的，连接到IO传感器扩展板上的LED发光模块点亮时表示Arduino正在处理语音数据，看起来就像宾馆房间门口的请勿打扰。我们在程序中使用引脚7来控制这个LED，所有我们将LED模块连接到引脚7，如下图所示。

图4 接上LED发光模块

　　接下来是程序部分，写程序之前我们需要先确定一下动作表，要将机器人的动作、触发的指令以及语音指令一一对应起来，完成后如表2所示。

　　之后就开始编写程序了，大家会发现我们在语音指令一列中除了汉字，还有一段拼音。这是因为这个语音模块识别的是“语音”。对于非特定人语音识别来说，在描述关键词语时，是用音标标注出要识别的关键词语。对于Voice Recognition模块支持的中文识别来说，就是用拼音来描述出关键词语。也就是说，只要是拼音可以拼出的发音，都是可以进行识别的。
　　在程序中我们用了一个数组来保存这几段语音值。

char sRecog[SUM][80] = {"qian jin", "hou tui",       //前进，后退
                          "zuo zhuan","you zhuan", "dun xia",  //左转，右转，蹲下
                          "zuo quan","you quan",   //左拳，右拳
                          "pa qi lai","zhan qi lai"};  //爬起来，站起来 
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　　而将语音转换成控制机器人的触发指令我们放在了函数finally()中，函数中使用了一个switch来对应不同的指令。

　　详细代码如下：

#include <Voice.h>

#define SUM 9                                 //SUM表示语音指令的数量，我们这里只设置了9条
uint8  nAsrStatus=0;

char sRecog[SUM][80] = {"qian jin", "hou tui",
                          "zuo zhuan","you zhuan", "dun xia",
                          "zuo quan","you quan",
                          "pa qi lai","zhan qi lai"};
　　//前进，后退
　　//左转，右转，蹲下
　　//左拳，右拳
　　//爬起来，站起来
　　
int state=7;  //控制器状态指示灯

void finally (unsigned char n)
{
switch(n)          //判断语音分析结果
        {
        case 0:
　　//前进
　　
　　Serial.write(1);//向机器人发送1，机器人将做出前进的动作
                break;

        case 1:
　　//后退
                Serial.write(2); //向机器人发送2，机器人将做出后退的动作
                break;

        case 2:
　　//左转
                Serial.write(15); //向机器人发送15，机器人将做出左转的动作
                break;
        case 3:
　　//右转
                Serial.write(14); //向机器人发送14，机器人将做出右转的动作
                break;
        case 4:
　　//蹲下
                Serial.write(12); //向机器人发送12，机器人将做出蹲下的动作
                break;
        case 5:
　　//左拳
                Serial.write(6); //向机器人发送6，机器人将做出左拳的动作
                break;
        case 1:
　　//右拳
                Serial.write(5); //向机器人发送5，机器人将做出右拳的动作
                break;
        case 1:
　　//爬起来
                Serial.write(9); //向机器人发送9，机器人将从前爬起
                break;
        case 1:
　　//站起来
                Serial.write(16); //向机器人发送16，机器人将从后爬起
                break;

        default:
            break;        
        }
}

void ExtInt0Handler ()
{
         Voice.ProcessInt0();                                
}

void setup()
{
         Serial.begin(57600);

　　Voice.Initialise(MIC,VoiceRecognitionV1);
　　//Initialise mode MIC or MONO,default is MIC
    //VoiceRecognitionV1 is VoiceRecognitionV1.0 shield
    //VoiceRecognitionV2 is VoiceRecognitionV2.1 module
　　
　　attachInterrupt(0,ExtInt0Handler,LOW);
　　pinMode(state,OUTPUT);
　　digitalWrite(state,HIGH);        //设置状态灯熄灭，模块是高电平时熄灭
}

void loop()
{  
　　uint8 nAsrRes;
　　nAsrStatus = LD_ASR_NONE;

        while(1)
        {
                switch(nAsrStatus)
                {
                        case LD_ASR_RUNING:
                        case LD_ASR_ERROR:                
                                break;
                        case LD_ASR_NONE:
                        {
                                nAsrStatus=LD_ASR_RUNING;
                if (Voice.RunASR(SUM,80,sRecog)==0) 
                                {      
                                        nAsrStatus= LD_ASR_ERROR;
                                }
                digitalWrite(state,LOW);
                                break;
                        }
                        case LD_ASR_FOUNDOK:
                        {
                digitalWrite(state,HIGH);
                                nAsrRes =Voice. LD_GetResult();
                finally(nAsrRes); 
                                nAsrStatus = LD_ASR_NONE;
                                break;
                        }
                        case LD_ASR_FOUNDZERO:
                        default:
                        {
                                nAsrStatus = LD_ASR_NONE;
                                break;
                        }
            }// switch
        delay(200);
        }// while
}
复制代码

　　以上的代码是在中文语音识别模块的示例代码上修改而来的，主要就是修改了finally()函数，模块的示例代码大家可以到DFRobot的网站上下载。
　　程序下载完成后，我们再接上电源和无线模块。这样，一个简单的语音控制器就做好了，外观如下图所示。

图5 完成后的语音控制器

　　另外要说明一点，我们使用的中文语音识别模块可以连接一个单声道语音输入设备，连接接口如下图所示。

图6单声道输入接口

　　通常我们使用的是板载的MIC来输入语音，但如果你觉得这样不够酷，想像电影里的男主人公一样，利用头戴的语音输入设备来输入，就可以利用这个单声道输入接口。

图7 《铁甲钢拳》剧照

　　把麦克戴在头上，然后把我们之前的那一堆硬件板和电池都放在包里就可以了。不过使用单声道输入设备时还要更改一下程序，在setup()中的Voice.Initialise()函数中的第一个参数要改成MONO，如下所示。

　　Voice.Initialise(MONO,VoiceRecognitionV1);
复制代码

To be continued...





相关链接：语音识别扩展板，IO 传感器扩展板，LED发光模块，无线程序下载模块，UNO，电池盒，电池

程老师V5

图片良心！内容良心！好想买一个回来玩玩呢，LZ下次直接在零件名称上给个超链接嘛。

我也要玩~这个应用很好啊，而且还写的这么详细，超赞~~~！！！