安卓系統(tǒng)開發(fā)與機(jī)器人

安卓系統(tǒng)開發(fā)與機(jī)器人摘要：關(guān)鍵詞：安卓，機(jī)器人，智能引言：延伸本專業(yè)的特點(diǎn)與安卓系統(tǒng)開發(fā)相結(jié)合，通過文獻(xiàn)尋找，自我思考，專業(yè)書籍的研究，通過寥寥千字的介紹，將搜集的資料全盤托出。1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)本文介紹的語(yǔ)音控制機(jī)器人服務(wù)系統(tǒng)包括安卓智能手機(jī)、Arduino主控制板、32路伺服舵機(jī)控制板以及機(jī)械系統(tǒng)四大部分組成。其中安卓手機(jī)不但充當(dāng)采集語(yǔ)音信號(hào)的作用和將采集完的的語(yǔ)音信號(hào)發(fā)送到谷歌語(yǔ)音云平臺(tái)進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別的語(yǔ)音結(jié)果返回，而且還充當(dāng)發(fā)送控制標(biāo)志位的角色。對(duì)于機(jī)器人的控制界面是運(yùn)行在安卓操作系統(tǒng)上的應(yīng)用程序，該程序是利用eclipse和安卓插件搭建的平臺(tái)而開發(fā)出來的，通過在安卓操作系統(tǒng)的手機(jī)運(yùn)行調(diào)試應(yīng)用程序，直到達(dá)到滿意的效果。總體框架圖如圖1所示。2分析及設(shè)計(jì)2.1硬件總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件控制部分由ArduinoMega2560和奧松公司的32路伺服電機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器臂的控制。通過Arduino控制板外接外部傳感器可以檢測(cè)外部的環(huán)境參數(shù)，另外，為了實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙的通信，利用Arduino控制板的串口外接RBBluetoothTransceive藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊，利用該模塊可以將藍(lán)牙信號(hào)轉(zhuǎn)換成串口信號(hào)。軟件控終端用的是三星手機(jī)GTi8150，

該手機(jī)的操作系統(tǒng)是Android2.3版本。系統(tǒng)的通信部分涉及到三部分：第一處是安卓手機(jī)通過GPRS信號(hào)和谷歌云平臺(tái)的通信該通信遵守GPRS通信的協(xié)議。第二處是安卓手機(jī)和控制板之間的通信，此處利用的是藍(lán)牙模塊來實(shí)現(xiàn)二者之間的無線通信，這里主要是從手機(jī)發(fā)送機(jī)器人的動(dòng)作控制標(biāo)志位給主控制板。第三處則是舵機(jī)控制板和主控板之間通過串口的通信，其通信遵守串口的通信協(xié)議，這里主要是主控板將機(jī)器人的動(dòng)作指令根據(jù)觸發(fā)的控制標(biāo)志位來發(fā)送給舵機(jī)控制板指令。系統(tǒng)的舵機(jī)控制板主要負(fù)責(zé)給各個(gè)舵機(jī)提供電源和解析發(fā)送過來的動(dòng)作指令來控制舵機(jī)的目的。因?yàn)闄C(jī)器人的動(dòng)作指令是根據(jù)舵機(jī)控制板的軟件生成的，生成指令是通過USB轉(zhuǎn)串口將PC和舵機(jī)控制板連接，而舵機(jī)則跟舵機(jī)控制板連接，當(dāng)連接成功后，就可以通過軟件控制和調(diào)節(jié)各個(gè)舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。同時(shí)要注意動(dòng)作完成時(shí)間參數(shù)的調(diào)節(jié)，這個(gè)影響到舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。調(diào)節(jié)逐個(gè)舵機(jī)來對(duì)機(jī)器人的動(dòng)作步調(diào)來進(jìn)行規(guī)劃，規(guī)劃完成則保存相應(yīng)的指令，并編寫程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)該arduino主控板的控制。所以這里舵機(jī)控制板能夠根據(jù)發(fā)送過來的動(dòng)作指令來控制機(jī)器人的動(dòng)作。2.2程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件主要包括兩部分，一部分是安卓系統(tǒng)上的控制程序的設(shè)計(jì)，包括語(yǔ)音識(shí)別的控制和手動(dòng)按鍵的控制，另外一部分是Arduino控制板中程序的設(shè)計(jì)。安卓系統(tǒng)端軟件的設(shè)計(jì)主要是利用手機(jī)的麥克風(fēng)功能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的輸入，并且通過谷歌的語(yǔ)音引擎來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入語(yǔ)音的識(shí)別，該系統(tǒng)軟件語(yǔ)音識(shí)別部分流程如圖2所示。當(dāng)換成手動(dòng)輸入時(shí)，直接根據(jù)相應(yīng)的按鍵發(fā)送相應(yīng)的觸發(fā)標(biāo)志到Arduino控制板。本系統(tǒng)的特色主要是實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的控制。Arduino控制板端的程序主要是根據(jù)手機(jī)端發(fā)送過來的信號(hào)來發(fā)送相應(yīng)的指令給舵機(jī)控制板來控制機(jī)器臂，其Arduino控制端程序流程圖如圖3所示?！?T圖制匹F：Lh-「1T圖制匹F：Lh--冷蟲疔功件1廠手機(jī)端控制系統(tǒng)可以是基于Android2.1系統(tǒng)所編寫的，所用開發(fā)工具可選擇Eclipse集成開發(fā)環(huán)境,Eclipse是著名的跨平臺(tái)的自由集成開發(fā)環(huán)境(IDE)。最初主要用來Java語(yǔ)言開發(fā)，但是目前亦有人通過插件使其作為其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言比如C++、Python和Android的開發(fā)工具,在此開發(fā)環(huán)境下開發(fā)軟件非常的方便。結(jié)論以上皆是紙上談兵之見,若能實(shí)現(xiàn)為美,不成為則為以后之成功做鋪墊。設(shè)計(jì)基于Android系統(tǒng)手機(jī)和Arduino控制板的機(jī)器人控制系統(tǒng),通過接收人的語(yǔ)音或者按鍵來操作機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),采用安卓智能手機(jī)來進(jìn)行語(yǔ)音的處理和谷歌云平臺(tái)對(duì)語(yǔ)音的識(shí)別,利用藍(lán)牙來進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信,舵機(jī)控制板軟件規(guī)劃出機(jī)器人的各種動(dòng)作并且生成的動(dòng)作指令,最后由控制板來實(shí)現(xiàn)完成該相應(yīng)的動(dòng)作。