民族舞机器人的设计研究

陈延利，卓 嘎，陆慧博，顿 珠（西藏大学工学院电子信息系，西藏 拉萨　850000）

民族舞机器人的设计研究

陈延利，卓 嘎，陆慧博，顿 珠
（西藏大学工学院电子信息系，西藏 拉萨850000）

随着大众思想的解放与新媒体信息技术的发展，传统艺术的传承与发展方式出现了新的机遇。受新媒体信息技术的影响，西藏传统艺术正逐渐通过数字广播、移动电视、网络、桌面视窗、数字电视、数字电影等这些新媒体形态来得以更有效的传承和发展。论文以独具西藏传统艺术特色的科技作品--民族舞机器人为例，论证西藏传统艺术在新媒体信息技术下的传承与发展的可行性，从而得出新媒体信息技术背景下西藏传统艺术可以得到更好的传承与发展。

机器人；传统艺术；传承与发展

在新媒体信息技术［3］发达的今天，一方面，大众通过这些新媒体平台了解、接受传统艺术；另一方面传统艺术借助新媒体平台得以更大程度的普及。这种传统艺术通过新媒体信息技术下得到广泛的传播，并向大众普及的方式获得了较高满意度的使用后评价。

新媒体信息技术是年轻人喜欢的方式，利用新媒体信息技术介绍和包装民族传统艺术不失为一种可以借鉴的方式，从目前利用新媒体信息技术传承传统艺术的成功个案来看，这些都说明传统艺术的新颖表现手法能够融入到目前的社会发展当中，更能引起年轻人的共鸣。年轻人是祖国发展的接班人，传统艺术只有被年轻人接受才能更好的传承与保护，而对于西藏传统艺术的传承与发展而言，更是如此。目前中国正处于新媒体爆炸式发展的时期，新媒体表现手法是最可以影响到青年人的艺术形式，如果我们能够把这两者结合好，可以在一定程度上解决藏戏、藏式建筑、藏式音乐、藏式绘画等西藏传统艺术文化的受众危机。下面以具有西藏传统艺术特色的民族舞机器人为例对新嫖体信息技术下西藏传统艺术的传承与发展的可行性进行说明［3］。

1　民族舞机器人的必要性

西藏具有悠久灿烂的传统文化，特别是具有藏民族特色的锅庄舞和藏族歌曲。在西藏不管是喝酒还是工作都少不了歌声，而且锅庄舞更是藏族人们生活中不可或缺的艺术奇葩。当藏族同胞利用“阿嘎土”修建房屋时，修建人员在歌舞的节奏中，一边修房子，一边跳“阿嘎舞”。这些数不尽的民族瑰宝经过一代代的传承和发展，才有了今天的繁荣。但现在有些珍贵的民间文化遗产面临着失传的危机，而西藏民间舞蹈的发展很大程度上必须以要民间厚重的历史文化根源作为发展的主要基础。

新媒体信息技术背景下，传统民族艺术迎来了发展和大好机遇。基于新媒体信息技术，可以让更多的人认识、熟悉甚至喜爱民族传统艺术，并将这些传统艺术以科技产品的形式走向世界各地。

用民族舞蹈的智能机器人，模仿西藏锅庄舞等传统民族歌舞，具有很好的现实意义。并可作为青少年的玩具和旅游纪念品，进行推广。这在很大程度上对传统艺术进行了宣传，是对西藏传统艺术的传承与发展的举动。

2　民族舞机器人的实现

民族舞机器人硬件物体如图1。

图1　民族舞机器人硬件构成框图

SPCE061A的PCB板图大小由下表1所示。

表1　SPCE061A的PCB板图大小

民族舞机器人［1］以SPCE061A［2］单片机主控板为核心，通过各个电路模块完成相应功能。其中，蓄电池为整个作品提供运转能量，电源转换电路对蓄电池提供的电能进行转换，以满足主控板等电路模块的实际用电标准；语音控制电路和按键控制电路是为实现两种机器人控制方式而设计的；语音存储电路用来存储相关语音资源；语音播放通过语音功放电路和扬声器来实现；做出的各种舞蹈动作则通过电机驱动电路控制镶嵌到机器人各个部位的电机实现；LCD显示电路［2］用来同步显示舞蹈、歌曲等相关信息。

主控制器方面，现在市场上有很多16位或32位的单片机可供选择，比如凌阳的SPCE061单片机，它具有强大的语音处理功能，对于本项目的语音控制和音乐播放完全可以实现。

对于机器人舞蹈功能，我们可以先进行机械设计，在一个模拟的藏族同胞机器人头部、四肢等部位巧妙布置电机，然后通过复杂的软件程序，控制机器人头部、四肢等部位进行锅庄、阿嘎等舞蹈的基本动作。虽然代码量很大，但不存在技术问题。

对于藏语播放方面，可以请藏语播音方面的同学录制相关藏语歌曲，并严格审定，然后通过语音压缩算法将其存储到专用语音存储芯片中，最后通过语音或按键控制的形式将其播放出来。

LCD同步显示方面，现在市场上液晶显示技术已经很成熟，多种液晶显示芯片都能实现汉、藏、英多语刻字显示功能，如SPLC501液晶芯片，通过DM工具进行藏语刻字，然后将需显示的文字存入存储芯片中，使用时调用即可。

3　民族舞机器人部分软、硬件设计

3.1软件部分的需求分析

主控制器方面，现在市场上有很多16位或32位的单片机可供选择，比如凌阳的SPCE061单片机，它具有强大的语音处理功能，对于本项目的语音控制和音乐播放完全可以实现。

图2　机器人的显示屏信息

对于机器人舞蹈功能，我们可以先进行机械设计，在一个模拟的藏族同胞机器人头部、四肢等部位巧妙布置电机，然后通过复杂的软件程序，控制机器人头部、四肢等部位进行锅庄、阿嘎等舞蹈的基本动作。虽然代码量很大，但不存在技术问题。

对于藏语播放方面，可以请藏语播音方面的同学录制相关藏语歌曲，并严格审定，然后通过语音压缩算法将其存储到专用语音存储芯片中，最后通过语音或按键控制的形式将其播放出来。

LCD同步显示方面，现在市场上液晶显示技术已经很成熟，多种液晶显示芯片都能实现汉、藏、英多语刻字显示功能，如SPLC501液晶芯片，通过DM工具进行藏语刻字，然后将需显示的文字存入存储芯片中，使用时调用即可。

3.2主程序流程框图

主程序流程框图如图3所示，主要部分是一个封闭的循环，系统不断查询是否有按键按下。程序开始先对机器人进行初始化，设置机器人的相关属性；其次对按键、液晶、SPR4096进行初始化，以便后面程序的使用。当用户按下按键的时候，系统通过程序判断程序按下的键值，然后做出不同的相应，比如，跳“阿嘎舞”、“草原锅庄”等，同时播放相应的音乐。当“跳完舞”之后，程序清狗，等待下一个键值的到来。

图3　主流程框图

3.3语音播报电路

利用十六位单片机SPCE061A的语音特色，当按键按下时，播报相对应的语音，语音播报电路图如图4所示，其核心是采用了音频放大芯片SPY0030。

图4　语音播报电路图

4　民族舞机器人性能测试

图5为民族舞机器人模型［1］，有比较鲜明的民族特色，整个机器人是在原有机器人的基础上加入主控芯片和液晶模组，因此不影响原始的机器的大小，仍然具有携带方便的特点。下面就性能测试进行说明。

图5　民族舞机器人模型

1）主控板消耗电流测试

当系统工作在正常放电模式，测试主控板消耗电流（注意，主控板工作电压为DC3.3V），最终测试结果：主控板消耗电流为36.76 mA。

2）内部语音放大电路消耗电流测试

内部语音采用专用的放大电路进行对单片机输出的语音信号进行放大。输出为两路语音信号。播放语音时消耗电流为398.2 mA。

3）语音选择模块消耗电流测试

语音选择模块用于对不同的语音资源的读取进行自动切换。当两继电器同时工作时消耗电流为118.7 mA。

从以上的性能分析，可以看出，民族舞机机器人耗电量小，使用方便。既可以模仿西藏传统的歌舞表演，具有一定的观赏性，也可以作为西藏的旅游礼品和玩具。

5　结　论

论文以新媒体信息技术作为西藏传统艺术的传承与发展的基础，借助于新媒体信息技术，通过民族舞机器人的制作，开拓了西藏传统艺术传承与发展的一个思路，文中就技术和应用两个方面进行论述，得出民族舞机器人作为西藏传统艺术传承与发展的有效手段，在技术上和市场上都是可行的。

［1］李慧，弓亚超.语言识别机器人控制系统设计［J］.科技广场2008（7）:206-207.

［2］袁作友、唐伶俐.新型16位单片机在嵌入式语音系统中的应用［J］.实验科学与技术，2004（2）:22-24，40.

［3］卓么措，张诗亚.藏传佛教艺术传承中信息技术应用的价值定位研究——以热贡唐卡为例［D］.重庆：西南大学，2011.

［4］王化祥，张淑英.传感器原理及应用［M］.天津：天津大学出版社，2007.

［5］康华光.电子技术基础模拟部分［M］.5版.北京：高等教育出版社，2006.

［6］董尚斌.电子线路［M］.北京：清华大学出版社，2006.

Study on design of national dance robot

CHEN Yan-li，ZHUO Ga，LU Hui-bo，DUN Zhu
（Department of Electronic and Information，School of Engineer，Tibet University，Lhasa 850000，China）

With the development of information technology and new media Liberation of public thought，inheritance and development of traditional art of the emergence of new opportunities.Affected by the new media，information technology，traditional Tibetan art is gradually coming to be more effective through inheritance and development of digital broadcasting，mobile TV，network，desktop Windows，digital television，digital cinema and other new media forms.Thesis to the unique characteristics of traditional Tibetan art technology works-dance robot，for example，demonstrate the feasibility of the inheritance and development of traditional Tibetan art in information technology under the new media，so as to arrive in the new media IT background traditional Tibetan art can be better inheritance and development.

information technology；new media；traditional art；inheritance and development

TN99

A

1674－6236（2016）11-0105-03

2015-05-28稿件编号：201505249

西藏自治区哲学社会主义课题（14BXW001）

陈延利（1981—），女，河南汝州人，副教授。研究方向：信息安全、应急通讯。