一种智能语音控制电动轮椅设计

滨州学院航空工程学院　魏书伟　高　坤



一种智能语音控制电动轮椅设计

滨州学院航空工程学院魏书伟高坤

【摘要】本系统是利用LD3320非特定人语音识别技术，与六自由度三维旋转机械手臂相结合设计。该设计的主要功能为系统能按照非特定人的语音命令完成指定动作，当老年人或残疾人发出前进、后退、左转、右转等命令时，机器人可以在无固定路线的环境中自由巡航，无需特定地图和各种避障传感器；人性化设计，简便灵巧，符合家庭使用。

【关键词】LD3320；非特定人；语音识别；NRF24L01；机械臂

1　引言

随着社会老龄化问题加剧，丧失运动能力的残障群体数量也越来越庞大，全天照顾无疑会给家庭带来精神和经济的双重负担。低成本助老助残智能工具的研发成为新的社会需求。考虑到现有的智能轮椅、智能护理床等产品都是采用手柄控制，而有些残障人群不能使用按钮或手柄的问题，语音识别技术成为解决该问题的首选。

本文采用单片机作为主控制系统， LD3320非特定人语音识别模块是一款集成度较高的语音识别处理器，高度集成的内部结构与MIC接口等外部电路的结合，为本设计提供了良好的硬件基础；六自由度三维旋转机械臂的设计更是符合人性化需求，使系统设计的优点更为突出。

2　智能语音控制电动轮椅工作原理与设计

2.1智能语音控制电动轮椅结构

该设计的主要功能为系统能按照非特定人的语音命令完成指定动作，当老年人或残疾人发出前进、后退、左拐、右拐等命令时，机器人可以在无固定路线的环境中自由巡航，到达指定地点时，机械人将根据命令完成抓取所需物品，直至送回主人指定地点并按指令放下。无需特定地图和各种避障传感器；人性化设计，简便灵巧，适合家庭环境使用。

2.2智能语音控制电动轮椅系统框图

图1为系统框图，本文中将基于该系统框图来完成系统设计。

图1　系统框图

3　智能语音控制电动轮椅系统软件设计

在软件设计中，根据做出的硬件电路图编写流程图，首先单片机进行初始化，单片机读取NRF24L01无线传输模块传送的语音数据，单片机进行数据分析并将数据输出，舵机接收单片机命令并执行。系统的主程序框图如图2所示。

图2　主程序流程图

4　结论

本文以单片机为控制核心，实现对智能语音控制电动轮椅系统的控制，成功地实现了以下功能：与一般的语音识别系统相比基于LD3320的智能语音识别系统具有结构简单、功能可靠、性价比高以及系统可以动态编辑识别列表等显著优点。且该系统中的独立语音识别模块可以由大部分核心处理器所控制，具有很强的移植性，有很高的借鉴价值，因此其应用的范围几乎可以满足所有需要语音识别/声控的电子产品的需求，有广泛的市场应用前景。

参考文献

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基金项目：国家级大学生创新训练计划项目（201510449009）。