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自造故事:如何使Otto機器人進行語音辨識?

翻攝自hackster.io官方網站,特此致謝!

(感謝原文作者Camilo Parra Palacio

開放授權,使我們得以摘譯本篇文章,特此致謝!若讀者想要進一步閱讀原文,請點擊:https://www.hackster.io/cparrapa/voice-recognition-with-otto-diy-companion-robot-813701?fbclid=IwAR1FNvHY0AXfAw_8SL9vbtFyOXkQa0Q5fNG8cIiui-e8MFjc6rWu0S7kyNY謝謝。)

自發明機器人起,人類總想只透過說話來控制機器人或能有所回應,科幻電影也已使人們深深期盼看見互動式的機器人。對Otto而言,這樣的情況也不例外,自我們推出Otto以來,社群成員與許多人都不斷詢問我們:「Otto是否可透過聲音控制,或它將……。」然而,事實是讓您的機器人懂得您在說什麼,然後轉換成訊號、翻譯,最終回應某些動作其實並不簡單,通常需要效能強大的處理器,以及昂貴的電子零件。

這麼想吧:「您能將Alexa放入Otto機器人內嗎?」(編按:Alexa是一款虛擬智慧語音助理,是美國Amazon公司的產品。)我們已看見在比例及技術相容性上的巨大限制。然而,經過一段時間的研究、探索,甚至測試我們在網路上看見的一些模組,並且使其簡單與Arduino nano相容,這樣我們才不需改變已有的Otto的程式碼,或完全重新撰寫程式碼。當然,這樣的模組必須是可攜帶且獨立的,才不需與電腦或手機搭配。確實,市面上有眾多選擇,但許多選項不是過於複雜、太大(特別是麥克風),不然便十分昂貴。

我們發現,在Seeed studio工作室的朋友有一個價格上可負擔且體積小的語音辨識模組,所以我們便與Seeed studio接洽,而他們也很喜歡這個點子,於是便以他們的元件支持我們。他們的模組運用聲音與四周的事物互動,以下是Seeed studio的朋友對這款模組的描述:

我們想要製造更為酷炫且與眾不同的東西,並非每個人都需要一款進階的智慧裝置以打造聲音控制專案,有時,人們只需簡單的解決方案。在此,我們想要向大家介紹第一代的Grove語音辨識器,能簡單且快速地實現您對於智慧家庭的夢想。

Grove語音辨識器專門針對聲音控制應用而設計,應用範圍包含智慧家庭、智慧玩具、聲控機器人,以及任何您想透過聲音控制的事物。Grove語音辨識器包括一個新唐科技(Nuvoton)的ISD9160、一個麥克風、1個SPI flash、1個Grove連接器、1 個麥克風連接器,以及1顆用於反映您聲音的LED。

新唐科技(Nuvoton)的ISD9160,是基於Cortex™-M0 的(SoC)Chipcorder,針對聲音控制應用提供強大且經濟的解決方案。除了ISD9160令人驚艷外,在Grove語音辨識器上的麥克風,是一款全方向性麥克風,意即不論使用者從前方、後方、左側或右側向麥克風說話,麥克風將以相同的增益記錄所有訊號。

語音辨識器可識別22條命令,包括「開始」、「停止」、「播放音樂」……等。每次識別命令時它都會返回一個數值,然後連接至語音辨識器的擴音器將重複該命令。該數值可用於控制其它設備,如馬達、音樂播放器等。我們已針對辨識器進行許多測試,以確保它具有高識別率及非常低的誤觸發率。

當它識別出喚醒詞時,LED燈會變為紅色,然後您可說出命令詞;如果識別出命令詞,LED將變為藍色。

語音識別器特色:

  • 本地語音識別
  • 極低的誤觸發率
  • 喇叭連接器(JST2.0,不含喇叭)
  • 內建麥克風
  • 3.3/5V工作電壓
  • 22個識別項目
  • 預設波特率:9600

當然,成本愈低功能便愈少,而且限制會更多,但對於想快速展開語音控制及Otto機器人的自造者而言,Seeed studio的這款語音辨識器是相當完美的!藉由簡單的撰寫程式碼與所提供的函式庫,我們將其改編以適應Otto的程式碼。一起來看看我們在很短時間內的成果:

 

我們決定完全使用 Seeed studio元件製作Otto機器人,也藉此證明Otto機器人設計上的彈性,能適應任何您想要加入的電子元件/功能,並測試Grove連接系統。

在建造專屬的Otto語音辨識機器人時,您可自行決定要使用什麼樣的元件,但請務必記得語音辨識是這項自造的基礎。之後您需要運用3D列印機,列印出最基本的Otto機器人(3D列印的相關檔案)。如果您列印的是最基本款的Otto機器人,則將各項元件放置於這款機器人內部時,一切都會恰到好處;當然,您也可嘗試將各項元件置入Otto的其它家族成員(相關檔案),看看會產生什麼結果。

最後,對我們而言,這項嘗試只是一個開始!

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