#成长营第一期项目#智能语音识别LEGO模拟电梯 中等

【项目介绍】

这次造物记成长营提供了micro:bit编程入门课程，通过Mind+编程的方式控制microbit上简单功能，并且结合常见的传感器和执行器，完成了6个简单的趣味项目。挑战任务是以智能家居为主题，创作一个创新的智能家居项目。

本项目名称为智能语音识别LEGO模拟电梯，电梯作为公共场所及高楼内的垂直通行必备工具，融入了我们所有人的日常生活，是大众生活中接触最频繁的通行工具。因此，模拟电梯项目也应该算是个智能家居项目。

本项目的项目背景是，在大众乘坐电梯的过程中，为了避免病毒在电梯内交叉感染，通常做法是在轿厢内放置纸巾供人取用，让电梯按钮不会成为病毒附着的传播载体。该方法虽然很实用，但不够“优雅”。

怎样不接触到电梯按钮，也能乘电梯呢？本项目模拟设计了“智能语音乘梯”解决方案，只需要对着电梯讲出想去的楼层便可以实现楼层登记，十分方便、卫生，还足够“优雅”。

语音识别乘梯功能，通过语音识别乘梯人说的话后直接进行楼层的登记，无需触碰按钮、解放双手，且可有效避免因按压电梯按钮而导致细菌病毒等的交叉感染。

【制作过程】

第一步：总体设计

首先整理一个初步的思维导图，创作过程中也可以进行不断的优化修改。

第二步：模型搭建

本项目是用LEGO积木搭建了一个三楼层的模拟电梯系统，控制系统采用了micro:bit主控板和motor:bit扩展板，用来驱动360度连续旋转舵机作为模拟电梯的“曳引机”，采用了蜗轮蜗杆结构作为减速传动，并在模拟电梯顶部配置了导向轮组，提高了整体驱动的稳定性。

每层楼层配置了独立的槽型光耦模块作为传感器，可以让控制系统感知当前电梯轿厢所处的楼层。micro:bit主控板的LED点阵屏上的数字代表当前到达的楼层，上下箭头代表当前电梯轿厢要去到哪个方向。

第三步：程序编写

程序编写使用了Mind+软件，代码截屏如下图所示：

代码中的语音识别及合成，采用了Mind+软件里扩展网络服务模块中的“语音识别”功能。程序启动语音识别时，当包含某个关键词，如程序段里的楼层关键词“一楼”、“二楼”和“三楼”，就可以触发相应的程序段来执行特定的事件，实现智能语音召唤楼层，控制轿厢的上下运行，从而实现了具有智能语音功能的模拟电梯应用场景。

这个程序还应用到了语音合成技术，使用的是Mind+软件里扩展网络服务模块中的“文字朗读”功能，文字朗读采用了BaiduAI中的TTS语音合成技术（TTS即Text To Speech，从文本到语音）。如程序段所示，根据被触发事件的不同，分别会有语音朗读“X楼登记成功”或者“X楼到了”。

除此以外，如下图程序段所示，还增加了一个“无呼自返”功能，这个功能就是当电梯在无人召唤使用指令的状态下，程序设定10秒后，电梯轿厢会自动返回底层等待。这样就方便以最快的速度为底层的乘客提供服务，从而提高了电梯的运行效率。

【作品演示】

视频即为本项目的演示效果，包括了语音识别、语音合成、无呼自返功能。

【项目总结】

本项目是以学生的认知水平为基础，通过模型搭建和micro:bit编程，来模拟实现电梯的语音识别、语音合成、无呼自返的实用功能，本来就是以现实中的电梯产品的功能需求为出发点。

可优化的空间还是很大的，按照最初思维导图的设计构想，诸如当下最新的智能电梯所具有的人脸识别和物体识别（电动车识别），有待后续的优化迭代来实现模拟这些功能。当然，这就需要额外配置诸如人体红外传感器、摄像头之类的硬件，还需要更加深入的应用Mind+软件里扩展网络服务模块中的“AI图像识别”功能。此外，其他一些实用功能，诸如思维导图里罗列的特殊关爱、深夜直达等功能，亦可以通过Mind+软件程序代码的后续优化迭代来进一步的去充实完善。

【相关资源】

程序代码+microbit教程课件，见附件。

演示视频已上传至B站，已在本文中输入分享代码，网页链接也分享在此，请各位指教。

【智能语音识别LEGO模拟电梯-哔哩哔哩】 https://b23.tv/672BhNq