基于SPCE061A单片机的家居智能机器人设计

摘要

机器人技术是20世纪最伟大的发明之一，微软之父比尔·盖茨曾表示机器人产业目前所处的形势就好比30年前的电脑，伴随着机器人技术的高速发展，将来它会像计算机一样改变人们的生活。家居服务型机器人是第三代智能机器人发展的典型代表。本课题在对国内外服务型机器人的现状及发展趋势研究之后，设计提出了一款低成本、多功能、易维护、集家居服务和娱乐功能于一身的智能家居机器人，并完成了其控制系统的软硬件研究与开发工作。
　　该智能家居机器人是以台湾凌阳公司的SPCE061A单片机为核心控制器，通过SPCE061A强大的语音处理功能，实现了人机语音交互的功能；外部扩展电机驱动模块、语音存储模块、环境温湿度检测模块、障碍物检测等功能模块。各模块硬件设计相互独立，便于其日后的维护和升级。软件设计也是按照其功能划分相应模块，主程序中，完成用户语音命令的训练、存储和识别。通过软件设计，机器人具有基本的行走能力，在室内环境中行走时能够灵活地躲避障碍；还具备跳舞、发射飞盘、讲故事、播放唐诗音乐等娱乐功能。
　　本文采用超声波测距传感器、温度传感器、湿度传感器等多种传感器，设计了机器人的多传感器硬件系统；软硬件相配合进行调试，通过软件设计减小测量结果的误差，提高系统准确性和稳定性。课题基于凌阳61 EMU BOARD开发板，构建了控制系统的硬件实验环境，针对不同环境下不同人群训练后的语音识别功能进行了测试，实验结果验证了上述机器人控制功能实现方案的有效性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

§1-1 课题研究的背景和意义

§1-2 机器人的研究现状

§1-3 本文的研究内容及组织结构

第二章 系统的硬件设计

§2-1 系统整体功能

§2-2 系统总体方案

§2-3 主要模块的硬件设计

§2-4 本章小结

第三章 系统软件设计

§3-1 整体设计

§3-2 语音识别应答模块软件设计

§3-3 环境信息检测

§3-4 电机驱动与控制

§3-5 本章小结

第四章 实验与调试

§4-1 实验平台搭建

§4-2 调试步骤

§4-3 实验结果分析

§4-4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢