語音控制的智能小車設計

2 機械本體結構及工作原理
　　小車為輪式結構，如圖2所示。機械部分分為轉(zhuǎn)向機構(圖中橢圓內(nèi)的部分)和驅(qū)動機構(圖中橢圓外部分)。轉(zhuǎn)向機構主要由轉(zhuǎn)向電機、轉(zhuǎn)向架和兩個前輪組成。驅(qū)動機構采用玩具小車常用的雙電機驅(qū)動方案，包括兩個減速電機和兩個后輪。轉(zhuǎn)向機構工作原理為：轉(zhuǎn)向時由控制者向小車發(fā)出轉(zhuǎn)向信號，轉(zhuǎn)向電機根據(jù)轉(zhuǎn)向信號正向或反向旋轉(zhuǎn)一定角度，電機通過齒輪、齒條系統(tǒng)帶動轉(zhuǎn)向架擺動一定角度，最終帶動與轉(zhuǎn)向架固定在一起的前輪偏擺一定角度。小車在轉(zhuǎn)向時由于內(nèi)、外側(cè)的車輪的轉(zhuǎn)彎半徑不同，所以內(nèi)外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速也不相同。前輪為從動輪，會根據(jù)轉(zhuǎn)彎角度的大小自動調(diào)節(jié)內(nèi)、外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速；而后輪為主動輪，其轉(zhuǎn)速分別由兩個電機獨立驅(qū)動，不會根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。因此小車轉(zhuǎn)彎時，控制系統(tǒng)在控制轉(zhuǎn)向電機的同時還需要根據(jù)轉(zhuǎn)向角度的大小向兩個驅(qū)動電機發(fā)出控制信號，調(diào)節(jié)兩個驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速使之產(chǎn)生特定的轉(zhuǎn)速比，從而使轉(zhuǎn)彎順利進行。在這里，轉(zhuǎn)彎的角度、轉(zhuǎn)速比與小車的尺寸及轉(zhuǎn)彎半徑有關。

3 控制系統(tǒng)
　　控制系統(tǒng)包括兩大部分，一部分位于遙控器內(nèi)，用于識別控制者的命令并將響應的控制信號發(fā)送出去；一部分位于小車上，用于接收遙控器發(fā)出的控制信號，并根據(jù)控制信號控制轉(zhuǎn)向機構和驅(qū)動機構，使小車實現(xiàn)預期的動作。
3.1 遙控器
　　遙控器主要由語音識別模塊和無線發(fā)送模塊(編碼芯片、射頻發(fā)送模塊)組成，如圖3所示。遙控器的工作原理為：控制者通過麥克風發(fā)出控制命令，該命令經(jīng)過語音識別模塊識別后，根據(jù)控制信號的類型產(chǎn)生一個8位的控制碼，語音識別模塊通過其P1端口將控制碼輸出至無線發(fā)送模塊，然后語音識別模塊發(fā)出控制信號，控制無線發(fā)送模塊將該控制碼以無線電波形式發(fā)送出去，車載控制部分接收到后便控制小車產(chǎn)生預期的動作。