這款《多功能語音小車》,是筆者參加慶科跟阿里云聯合舉辦的《萬物有聲機器人大賽》的作品,采用亞博智能的Micro bit智能小車套件為載體,搭載了慶科MXPVT-VBS7100語音套件,接入了阿里云平臺,用戶可以通過語音指令,讓Micro bit執行相關的動作,比如:?
通過ASR指令開燈、關燈之類的動作;?
通過ASR指令,語音讓小車前進、后退、左轉、右轉指定步數;?
或者讓小車進入自動循跡模式,秒變成一款自動循跡小車等;?
也可以通過紅外遙控遠程打開AI開關,讓小車播放云端音樂,講故事等。?
該項目主要定位在青少年編程教學:?
將慶科的這款語音套件與micro bit結合起來,通過在編程中增加語音互動,來增加青少年學習編程的樂趣。?
通過自己組裝、改裝小車,DIY小車軌道,改裝電路等,提高青少年的動手能力、想象能力、創造能力;?
通過邊學習,邊娛樂的方式,讓初學者在不知不覺中,輕松掌握更多的專業知識,提高編程能力;?
編程、娛樂相結合,閑暇時間還可以用來聽音樂、聽故事,讓更多的青少年遠離游戲、愛上編程。
這個項目用到的主要物品如下所示:
整個項目的硬件框圖如下圖所示:
接下來,我們就開始來動手制作吧,首先,我們來做一個迷宮式的軌道:
選擇一個大一點的紙皮,鋪成一個比較大的屏幕,作為軌道的底部(這是為了能讓軌道隨處移動,保證平面);
將其他紙皮全部剪成相同的高度,并用熱熔膠槍將紙皮粘起來(DIY一把膠槍打天下);
在底部鋪滿白色的A4打印紙(實測沒有鋪紙循跡效果也是比較滿意);
用黑色膠帶,在白色A4紙上鋪成一個軌道形狀;
最終,做成的效果如下圖所示:
小車上用來控制AI按鍵的繼電器是在某寶上購買的5V繼電器模塊,同時對3.3V的應用也是兼容的:
繼電器的引腳定義如下圖所示,根據引腳定義,正確連線,并將繼電器用熱熔膠槍固定到小車底部:
Micro bit小車套件與慶科的MXPVT-VBS7100語音套件通過TTL串口進行連接,其中,Micro bit小車上的接口如下圖所示:
慶科MXPVT-VBS7100語音套件的TTL接口如下圖所示:
慶科MXPVT-VBS7100語音套件整體連接如下圖所示:
至此,所有的硬件連接就完成了,接下來,我們來看下整個項目的軟件流程圖:
從上面軟件流程圖中我們可以看到,整個軟件部分分成了三個主要功能,即小車的三種玩法:循跡模式、口令模式和休閑模式。
上電后,語音提示“開機成功”,并且將當前工作模式設置成“休閑模式”,操作員可通過ASR語音指令切換三種模式中的任意一種。
其中,循跡模式,主要是小車在自行設計的軌道上按照黑線一直往前跑;
口令模式,則是通過ASR語音指令,讓小車在迷宮式的軌道上,前進、后退、左轉、右轉指定步數,從起點順利跑到終點,每條ASR指令完成都有語音返回提示,人機交互性更好。
休閑模式有兩種玩法:
一是簡單的ASR語音指令,讓小車執行簡單的動作,比如開燈、關燈之類,且每條ASR指令完成都有語音返回提示,人機交互性更好。
另一種玩法是通過一個遙控器的上、下鍵來控制一個繼電器的開合,從而實現對AI按鍵的控制,使得操作員可以不用每次都去按語音套件上的AI按鍵,同樣能實現遠距離AI互動。
通過這些互動玩法,可以培養編程者的動手能力、思考能力、解決問題的能力等,從而提高編程者的編程能力。
整個項目的編程部分,分為語音模塊編程和小車編程,語音模塊編程比較簡單,直接定義ASR指令即可,詳細的ASR指令如下所示:
前進
AT+ASRADD=qian jin yi bu,10
AT+ASRADD=qian jin liang bu,11
AT+ASRADD=qian jin san bu,12
AT+ASRADD=qian jin si bu,13
AT+ASRADD=qian jin wu bu,14
----小車應答:AT+TTS=前進完成
后退
AT+ASRADD=hou tui yi bu,15
AT+ASRADD=hou tui liang bu,16
AT+ASRADD=hou tui san bu,17
AT+ASRADD=hou tui si bu,18
AT+ASRADD=hou tui wu bu,19
----小車應答:AT+TTS=后退完成
左轉
AT+ASRADD=zuo zhuan yi bu,20
AT+ASRADD=zuo zhuan liang bu,21
AT+ASRADD=zuo zhuan san bu,22
AT+ASRADD=zuo zhuan si bu,23
AT+ASRADD=zuo zhuan wu bu,24
----小車應答:AT+TTS=左轉完成
右轉
AT+ASRADD=you zhuan yi bu,25
AT+ASRADD=you zhuan liang bu,26
AT+ASRADD=you zhuan san bu,27
AT+ASRADD=you zhuan si bu,28
AT+ASRADD=you zhuan wu bu,29
----小車應答:AT+TTS=右轉完成
加速
AT+ASRADD=jia su,30
----小車應答:AT+TTS=加速完成
速度過大提示:AT+TTS=主人,我已經加到最大速度了
減速
AT+ASRADD=jian su,31
----小車應答:AT+TTS=減速完成
速度過小提示:AT+TTS=主人,太慢了我會跑不動的喲
尋跡模式--小車自動尋跡
AT+ASRADD=xun ji mo shi,32
----小車應答:AT+TTS=當前模式為尋跡模式
口令模式--小車根據口令走迷宮
AT+ASRADD=kou ling mo shi,33
----小車應答:AT+TTS=當前模式為口令模式
休閑模式--執行其他簡單動作,如:開、關燈,開、關風扇,播放音樂等
AT+ASRADD=xiu xian mo shi,34
----小車應答:AT+TTS=當前模式為休閑模式
----開機成功
AT+TTS=開機成功
1 、介紹? :AT+ASRADD=jie shao,35
--------小車應答:AT+TTS=主人你好,我是你的小管家,你可以叫我小麥,我是由一群偉大的工程師研發出來的智能機器人
2 、開燈? :AT+ASRADD=kai deng,36
--------小車應答:AT+TTS=開燈成功
3 、關燈? :AT+ASRADD=guan deng,37
--------小車應答:AT+TTS=關燈成功
小車部分編程,主要采用的撘積木的方式,串口通信部分用積木不是很好實現,所有直接在JavaScript環境下做了部分修改,部分代碼如下圖所示:
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