THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG GIỌNG NÓI

Lĩnh vực Robot ngày càng chiếm được sự quan tâm của các nhà nguyên cứu và xã hội. Một trong những vấn đề rất được quan tâm khi nghiên cứu robot là làm thế nào để có thể giao tiếp giữa người - robot. Báo cáo này sẽ trình bày kết quả nghiên cứu, thiết kế chế tạo robot điều khiển từ xa bằng giọng nói. Trong đó giới thiệu các tính toán cơ bản các cơ cấu của robot, thiết kế mạch điều khiển từ xa và chương trình nhận dạng giọng nói tiếng Việt....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG GIỌNG NÓI Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG GIỌNG NÓI DESIGN AND MANUFACTURING REMOTE CONTROL ROBOT BY VOICE SVTH: Nguyễn Phú Sinh Lớp 05CĐT1, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa GVHD: PGS.TS. Trần Xuân Tùy Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa TÓM TẮT Lĩnh vực Robot ngày càng chiếm được sự quan tâm của các nhà nguyên cứu và xã hội. Một trong những vấn đề rất được quan tâm khi nghiên cứu robot là làm thế nào để có thể giao tiếp giữa người - robot. Báo cáo này sẽ trình bày kết quả nghiên cứu, thiết kế chế tạo robot điều khiển từ xa bằng giọng nói. Trong đó giới thiệu các tính toán cơ bản các cơ cấu của robot, thiết kế mạch điều khiển từ xa và chương trình nhận dạng giọng nói tiếng Việt. ABSTRACT Nowadays, robot research field has been attracted attenti on from researchers and society. One of the most concerned matters when researching on robot is how to get into communication between human and robot. This report will present results of researching, designing and manufacturing remote control robot by voic e. In which, we would like to introduce basic calculations of robot’s structures, the design of remote control circuit and the program for Vietnamese voice identification. 1. Mở đầu Đã từ lâu con người luôn mơ ước chế tạo được những máy móc thông minh, có một số chức năng thay thế con người, như khả năng nhìn và nhận dạng được các vật thể, nghe và thực hiện theo lời nói của con người. Nhưng cho mãi đến những năm gần đây, khi c ó những lý thuyết mới về xử lý thông tin và công nghệ phát triển, thì mơ ước đó mới dần trở thành hiện thực. Tuy thế, cho đến nay, giao tiếp giữa người với máy đã được cải thiện rất nhiều nhưng vẫn còn mức độ như thông qua bàn phím hay các thiết bị xuất nh ập khác. Giao tiếp giữa người với máy bằng giọng nói sẽ là phương thức giao tiếp hiện đại và có ý nghĩa quan trọng trong cuộc sống như xe lăn cho nguời tàn tật được điều khiển bằng giọng nói, hay con người sẽ không dùng bàn phím hoặc chuột để giao tiếp với máy tính, mà thay vào đó sẽ điều khiển máy tính theo mệnh lệnh bằng ngôn ngữ. Trên thế giới đã có nhiều hệ thống nhận dạng giọng nói (tiếng Anh) đã và đang được ứng dụng rất hiệu quả như: ViaVoice, Dragon Naturally Speaking, Spoken Toolket…nhưng do sự khác biệt về ngôn ngữ nên chúng ta không thể áp dụng chương trình trên để nhận dạng tiếng Việt. Do đó, một hệ thống nhận dạng giọng nói tiếng Việt cần phải được xây dựng. Đề tài này xin trình bày quá trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo robot được điều khiển từ xa bằng giọng nói (tiếng Việt) với một bộ từ vựng nhỏ, thiết lập hệ thống điều khiển robot từ xa theo tập lệnh cố định. 38 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 2. Nội dung 2.1. Tính toán thiết kế cơ khí Xác định momen và lực động xuất hiện trong quá trình chuyển động của robot sẽ quyết định đến chọn công suất động cơ, kiểm tra độ bền, độ cứng vững, đảm bảo độ tin cậy cho robot. Có nhiều phương pháp để xác định như phương pháp cơ học Lagrange, cơ học cổ điển…Báo cáo này trình bày phương pháp tính toán đơn giản là cơ học cổ điển, với phương pháp nà y sẽ bỏ qua quán tính, tương hổ, ly tâm…Các thông số đã được chọn trước để có thể tính Hình 1. Sơ đồ phân tích lực hai bậc của cánh tay robot toán: khối lượng của mỗi khâu, khối lượng tại mỗi khớp, khối lượng của đối tượng cần nâng, chiều dài mỗi khâu. W1, W2: là trọng lượng quy đổi của các khâu 2 và khâu 3 về vị trí tâm của mỗi khâu W4, W3: là trọng lượng của khớp 3 và khối lượng của vật cần nâng. L1, L2: là chiều dài của khâu thứ 2 và khâu thứ 3 L3: là khoảng cách từ tâm vật cần nâng đến khớp thứ 3 Ta sẽ dễ dàng xác định được mômen sơ bộ tại các khớp 2 và khớp 3 (hình 1) Mômen tại khớp 2: M1 = W1*L1/2 + L1*W4 + (L1+L2/2)*W2+ (L1+L3)*W3 Mômen tại khớp 3: M2 = L2/2*W2 + L3*W3 Từ đó có thể chọn được cơ cấu truyền động và các động cơ hợp lý. Hình 3. Động cơ khớp 2 sau khi gắn hộp giảm tốc Hình 2. Cơ cấu tay quay con trượt Chuyến động của khâu 3 được động cơ tác động thông qua cơ cấu tay quay con trượt (hình 2). Cơ cấu tay quay con truợt là cơ cấu bốn khâu bản lề có bốn khớp thấp. Để tránh ma sát lớn trong cơ cấu mà con trượt chủ động, tay quay bị dẫn thì cơ cấu cần thỏa mãn điều kiện:        max (1) Hàm vị trí của cơ cấu khi con trượt chủ động: 39 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 r 2  e2   x0  s   l 2 2 e   arctg  arcsin ...