电子工程学院-基于slam的智能移动助手定级检查

1、基于SLAM的智能移动助手项目负责人：陈淑蓉 项目组成员：韦钦 翁楚璇 钟其容 胡玉颖一、项目创意来源“心目图书馆”人文关怀声音改变世界思想：同步定位与地图构建SLAM（Simultaneous Localization and Mapping） 研究目标 声音控制、wifi控制、可拆卸、自主避障、智能移动、任意物品的运送和传递调整情况 项目名称变更及相关模块调整关键技术 语音识别技术（ASR）；声源定位技术；红外避障技术创新点 思想（SLAM）技术装置的可拆卸市场二、研究计划要点和调整情况：三、项目发展初步预想5月初：项目申报实现功能预想头脑风暴wifi控制声音信息采集声源定位外形设计三、项

2、目发展初步预想5月末：项目申报功能预想、初期框架构建信息采集定位控制处理功能执行wifi手机控制端语音信号软件部分C+程序设计控制单片机驱动机“移动助手”进行避障寻址移动避障检测转弯控制红外传感器超声波初期框架构建图单片机硬件：陈淑蓉、胡玉颖、钟其容软件：韦钦、翁楚璇其他模块：语音芯片、wifi路由模块、飞思卡尔底盘、传感器三、项目发展调研学习及更改6月：初步调研学习、问题、基本模块拟定语音识别控制红外避障模块声源定位模块可拆卸外壳模块Wifi路由模块5大模块三、项目发展框架明晰7月：项目整体框架搭建定位、避障、语音、外形定位语音避障外形。项目框架明晰图项目完成情况记录与指导老师交流情况会议记

3、录组员学习情况记录三、项目发展记录红外自动避障模块与定位初步韦钦、翁楚璇语音识别模块钟其容、陈淑蓉可拆卸外壳胡玉颖三、项目发展阶段性成果8月：项目材料购买基础硬件实现红外自动避障模块与定位初步Contents红外电路原理图 红外模块实物图 12红外模块是多功能移动助手能够实现自动避障的重要模块。定位模块是近年来进展很快的一部分，对于语音定位，用途很广。是这次多功能移动助手的一大重点。避障软件的实现定位麦克风初步框架 435DSP的初步选择 红外电路原理图 Image information in product Image : Note to customers : This image ha

4、s been licensed to be used within this PowerPoint template only. You may not extract the image for any other use. 红外模块使用的是很简单的红外对管，结合外围电路和LM393构成的。LM393是双电压比较器集成电路。最后从D0端口输入到单片机中。红外模块实物图避障的软件实现因为我们选用的单片机是STC89C52RC，所以在避障的软件实现方面所使用的软件是uvision 3。程序首先对于单片机端口进行了分配，初步利用电机的停止与否和转动方向来控制移动助手的转向。即当红外对管探测到障碍物

5、信息时，避障电路通过端口D0将信号输入单片机，处理后反馈给电机。后续考虑PWM调速来实现移动助手的转向和避障。红外避障模块视频测试定位麦克风初步框架在进行语音定位中，有着多种算法框架，而我们采用的是较为传统但是精确的麦克风阵列。麦克风阵列的最重要作用就是接收语音信号，它是语音定位的第一步，也是非常重要的一步。麦克风的放置也对定位的精确度有着重要的意义。我们初步讨论了放置框架。麦克风阵列模型搭建DSP的初步选择 语音定位中DSP的作用是数据的处理，麦克风采集到的语音信号经过一系列处理，模数转换后需要经过处理。因为处理的数据不仅包括语音信号，还有显示模块的返回信号，所以一般的51芯片不足以处理，所

6、以选择DSP。这次我们选用的是TMS320F2812.DSP芯片实物图语音识别模块基础功能语音识别模块是多功能移动助手能够实现自动避障的辅助模块。用户通过语音芯片模块传输口令，能方便地控制机器，提高用户体验。语音识别模块采用语音识别专用芯片LD3320与单片机集成模块，开发者可自己写入代码，进行调试，从而高效地实现语音识别/声控功能。具体实现开发者将口令存入在拼音字符串数组里，通过软件模拟并行读写方式，写入寄存器，进行数据传输。通过与步进电机的连接，电平传输，达到控制机器的效果。 语音模块实物图功能实现流程图用户发出口令LD3320采集，识别并处理信号传递给步进电机步进电机识别信号，并作出相应

7、动作。语音模块测试视频可拆卸外壳外观设计成品分为两部分：底座和可拆卸的架子。外观设计底座：由于定位模块还未实现，所以暂时先用纸盒制作一个初步的模型，日后再做具体设计。外观设计上部的置物架采用直径约为2cm的空心钢管利用三接口连接而成，两边用布包围起来，既能减轻置物架本身的重量，也能保证一定的承重能力。组装十分方便。外观设计成品特点：体积不算大，大概就是一个垃圾桶的大小。置物架和底座可拆分，不使用的时候上部分可以单独成为一个置物架，另外带有一个防尘罩。置物架本来可拆卸，方便清洗和收放，更小的体积。提供多种高度的钢管，可是应对不同的使用环境。上部不封顶，可以放置较高的物品。四、项目经费使用状况项目

8、经费使用明细表清单器件、材料、工具、仪器购置费时间名称型号数量单价支出金额在项目中的用途经办人2014.7外壳制作无17070外壳可拆卸制作胡玉颖2014.8DSP芯片TMS320F2812PGFA14040语音定位数字处理陈淑蓉2014.8 语音识别模块LD33201100100接收语音信号并识别陈淑蓉2014.7带引脚9*7mm电容式驻极体麦克风 52D(20个)52D200.510定位算法阵列翁楚璇2014.7电池盒1865012020红外避障模块翁楚璇2014.7锂电池电池 7.2-8.4v18650248红外避障模块翁楚璇2014.7智能小车底盘-12525红外避障模块翁楚璇2014

9、.7锂电池双槽座充电器1865011717红外避障模块翁楚璇合计 启动经费：1000元已花费约：290元。主要消费在于：语音识别模块、DSP处理芯片、驻极体麦克风以及实现红外避障、可拆卸外壳的其他模块。290.00 五、项目成员分工及完成情况大体分工：硬件部分和软件部分。具体模块分工：红外避障模块：韦钦、翁楚璇；语音识别模块：钟其容、陈淑蓉；外形设计模块：胡玉颖；定位模块：陈淑蓉、胡玉颖、韦钦、翁楚璇、钟其容。任务分工红外避障语音识别外形设计声源定位其他陈淑蓉语音模块前期调研、选型购买、学习与实现测试外形设计基本点的辅助声源定位的学习以及大体框架的设计；DSP芯片的选型和初步学习进度掌控人、任

10、务分工、会议组织安排、老师汇报交流；经费监督使用胡玉颖语音芯片的前期调研可拆卸外形的总体设计声源定位的学习，掌握基本框架和思路；DSP芯片前期调研韦钦红外避障学习，完成单片机等硬件的选型;完成避障模块的实现和行走的软件编程以及稳压和驱动模块语音模块的前期调研外形设计创新点的辅助定位算法学习，并掌握大体框架和思路；DSP芯片的选型和初步学习翁楚璇红外避障模块、驱动、稳压的学习；完成避障硬件部分的设计与焊接；单片机的学习语音芯片的前期调研外形设计创新点的辅助定位算法的研究与学习；选定麦克风等基础元件项目经费的明细记录、监督、报销钟其容红外避障模块的前期调研语音识别模块的前期调研学习与实现测试声源定位的学习，掌握基本框架和思路；DSP芯片的前期调研六、下一阶段主要研究内容和工作计划研究内容:声源定位模块的进一步模块化分，实现对声源的定位；SLAM思想的深入，添加路线的绘制与地图的实际构建；外形的进一步完善工作计划:9-12月：声源定位模块的模块细分；声源定位算法的应用和改进。15年1月-3月：外形的完成；添加wifi控制模块；定位模块与语音识别模块、避障模块的整合和调试。15年4-5月：核心技术论文的发表和成果专利的申请；成品的完善和参展。七、预期成果和经费预算