BÁO CÁO XE LĂN ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY KẾT HỢP BẰNG GIỌNG NÓI

Sản phẩm xe lăn điện điều khiển bằng tay kết hợp bằng giọng nói hoạt động dựa vào hai nguyên tắc điều khiển chính đó là điều khiển bằng tay qua joystick và điều khiển bằng giọng nói qua hệ thống nhận dạng giọng nói. Sản phẩm được thiết kế và thi công nhằm giúp đỡ những người khuyết tật có được sự di chuyển thuận tiện và dễ dàng hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÁO CÁO "XE LĂN ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY KẾT HỢP BẰNG GIỌNG NÓI" Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 XE LĂN ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY KẾT HỢP BẰNG GIỌNG NÓI ELECTRIC WHEELCHAIR CONTROLED BY JOYSTICK AND VOICE SVTH: Hoàng Ngọc Giàu Lớp 07D4, Khoa Điện, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Đại học Đà Nẵng GVHD: PGS.TS. Đoàn Quang Vinh Khoa Điện, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Sản phẩm xe lăn điện điều khiển bằng tay kết hợp bằng giọng nói hoạt động dựa vào hainguyên tắc điều khiển chính đó là điều khiển bằng tay qua joystick và điều khiển bằng giọng nóiqua hệ thống nhận dạng giọng nói. Sản phẩm được thiết kế và thi công nhằm giúp đỡ nhữngngười khuyết tật có được sự di chuyển thuận tiện và dễ dàng hơn. ABSTRACT The operation of the electric wheelchair controled by joystick and voice using two mainprinciples which are controled by hand using mini joystick and controled by voice using speechrecognize kit. The wheelchair is designed and mamufactured helps persons with disabilitiesconvenient move and comfortable life.1. Đặt vấn đề Trong thời gian trở lại đây, cuộc sống của những người kém may mắn về cơ thể đãđược quan tâm và nâng cao. Trong việc di chuyển, đi lại của người khuyết tật, thì xe lănđiện đóng vai trò quan trọng. Nó giúp giảm gánh nặng cho người sử dụng cũng như thânnhân của họ. Hệ thống điều khiển bằng tay thông qua cần gạt điều khiển đã được áp dụng khálâu trong lĩnh vực xe lăn điện. Ngoài ra, nhờ sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, hàng loạtcông nghệ nhận dạng cử chỉ và hành động của con người được phát minh, thì hệ thốngnhận dạng giọng nói có kết quả khá chính xác và đang được nhân rộng. Do đó, đề tài nàyáp dụng hệ thống nhận dạng tiếng nói vào việc điều khiển xe lăn, kết hợp với việc điềukhiển qua joystick bằng tay truyền thống nhằm tạo ra sản phẩm có thể giúp người sử dụngdễ dàng điều khiển xe, chủ động trong di chuyển hàng ngày. Trong phạm vi đề tài này sẽ giới thiệu về cấu tạo của xe lăn điện, nguyên tắc mạchđiều khiển bằng tay và mạch nhận dạng giọng nói. Cũng như quá trình thi công cơ khí vàmạch động lực.2. Kết cấu cơ khí, mạch động lực2.1. Kết cấu cơ khí của sản phẩm Xe lăn được chế tạo dựa trên khung sườn của loại cơ bản, toàn bộ khung được làmbằng hợp kim nhôm giúp xe cứng chắc nhưng vẫn nhẹ. Các bộ phận chính gồm: Khung sườn, bánh xe, động cơ điều khiển tốc độ, động cơđiều khiển hướng lái, bộ truyền động nhông xích, truyền động vít me - đai ốc. Ngoài ra còncó cần gạt thay đổi khi đẩy tay hoặc khi dùng điện, cần gạt điều khiển, đèn báo tín hiệu. 1 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Xe được trang bị động cơ chính là động cơ một chiều kích từ nam châm vĩnh cửu,công suất 120W. Động cơ điều khiển hướng lái có công suất 30W truyền động vít me – đaiốc. Nguồn năng lượng cung cấp cho xe là hai bình acquy 12V -9Ah và bộ xạc acquy nhằmnạp đầy acquy sau mỗi lần sử dụng. Hình 1. Kết cấu xe lăn điện2.2. Mạch động lực Để điều khiển tốc độ và hướng di chuyển của động cơ, sản phẩm sử dụng mạch đảochiều tốc độ động cơ dùng cầu H mosfet chịu được dòng định mức tới 23A. Hình 2. Nguyên lý mạch cầu H Nguyên tắc được sử dụng để điều khiển tốc độ di chuyển của xe là điều biến độrộng xung (PWM). Xung PWM được tạo ra từ mạch điều khiển trung tâm sử dụng vi điềukhiển PIC-16F877A. 2 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Hình 3. Dạng sóng PWM Mạch động lực được cách ly với mạch điều khiển bằng cách ly quang.3. Sơ đồ khối. Mạch điều khiển, cảm biến và nhận dạng.3.1. Tổng quan sơ đồ khối Mạch cầu Tín hiệu từ Bộ chuyển động lực mạch Joystick đổi ADC Mạch xử lý tín hiệu, Cách ly quang điều khiển khuếch đại trung tâm Mạch phân Tín hiệu từ Mạch cầu tích giọng nói microphone động lực3.2. Mạch điều khiển, cảm biến và nhận dạng3.2.1. Mạch điều khiển trung tâm Mạch điều khiển trung tâm xử dụng vi điều khiển dòng PIC-16F877A, tích hợp bộADC và module CCP onchip nên thuận tiện và đơn giản trong việc lập trình sử dụng biếnđổi ADC và phát xung điều khiển PWM. Ngôn ngữ lập trình sử dụng là C, giúp thuận tiện và trực quan khi thiết kế, lập trình.3.2.2. Mạch joystick Joystick được cấu tạo gồm cần gạt có chức năng xoay hai biến trở đặt vuông gócvới nhau Khi cấp nguồn cho mạch, từ các đầu ra của hai biến trở, ta thu được tín hiệu điệnáp. Khi thay đổi góc nghiên cần gạt thì điện áp đầu ra thay đổi, đưa vào bộ ADC để đo vàxử lý. Ngoài ra còn có các nút bấm và đèn chức năng. 3 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Hình 4. Sơ đồ mạch joytick3.2.3. Mạch nhận dạng giọng nói Mạch nhận dạng giọng nói ...