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Alexa自動(dòng)保姆開源項(xiàng)目

2512884 2023-07-06 | zip | 0.09 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

描述

介紹

語(yǔ)音命令是下一件大事，它將成為我們生活中不可或缺的一部分，就像今天的手機(jī)一樣。然而，所有這些設(shè)備都是獨(dú)立的，父母需要單獨(dú)監(jiān)控它們，并且它們的用戶界面 (UI) 和用戶體驗(yàn) (UX) 在現(xiàn)代，技術(shù)驅(qū)動(dòng)的時(shí)代。此外，現(xiàn)有的解決方案很昂貴，搖床成本很高

解決方案

人工智能驅(qū)動(dòng)的語(yǔ)音界面 VUI 為父母提供了一個(gè)單一的設(shè)備，利用 Alexa 和樂(lè)高機(jī)器人的力量在家里監(jiān)控和安慰嬰兒。ALEXA-ABS是一款始終在線的智能設(shè)備，當(dāng)它檢測(cè)到嬰兒的哭聲時(shí)，它會(huì)搖動(dòng)?jì)雰捍?，并通過(guò)平穩(wěn)的搖擺、舒緩的搖籃曲和五顏六色的移動(dòng)搖鈴為嬰兒提供舒緩的體驗(yàn)。Alexa-ABS 非常智能，經(jīng)過(guò)編程可以根據(jù)孩子的行為自行做出決定，并為父母提供一個(gè)完全語(yǔ)音控制的嬰兒監(jiān)控機(jī)器人。

項(xiàng)目的組成部分

硬件組件

我們將嬰兒汽車安全座椅也用作嬰兒床。這款嬰兒汽車座椅有一個(gè)把手，可以用來(lái)抱嬰兒，也可以用來(lái)?yè)u晃嬰兒。
我們使用了 Lego Mindstorms EV3 套件和一些額外的 LEGO 組件來(lái)創(chuàng)建以提供運(yùn)動(dòng)和自動(dòng)化
我們已經(jīng)使用 Alexa Echo Dot 訪問(wèn) Amazon VUI 及其固有的 AI 功能

Alexa 自動(dòng)保姆的特點(diǎn)

激活

1.搖動(dòng)?jì)雰捍?/font>

當(dāng)嬰兒哭泣或在任何兼容 Alexa 的設(shè)備上遠(yuǎn)程發(fā)出“Alexa Rock the crib”命令時(shí)自動(dòng)搖動(dòng)?jì)雰捍?/font>

2.移動(dòng)撥浪鼓

每當(dāng)發(fā)出“Alexa Rattle”命令時(shí)，為撥浪鼓提供圓周運(yùn)動(dòng)

3.驅(qū)蚊劑

EV3 機(jī)器人的超聲波傳感器以 40000Hz 的頻率運(yùn)行，在此頻率下蚊子被驅(qū)趕。

4. 嬰兒喂食器

當(dāng)發(fā)出“Alexa feed”命令時(shí)，嬰兒喂食器會(huì)靠近嬰兒的嘴巴

5.遠(yuǎn)程監(jiān)控（Alexa Skill 尚未在 Alexa Skill store 審核發(fā)布，目前無(wú)法使用此功能）

如果嬰兒在支持 Alexa 的手機(jī)上哭泣，父母會(huì)收到警報(bào)。父母還可以通過(guò)支持 Alexa 的手機(jī)遠(yuǎn)程觸發(fā)嬰兒床的搖擺動(dòng)作，觸發(fā)搖鈴并觸發(fā)嬰兒喂食器。

6.播放搖籃曲

父母可以通過(guò)使用 Alexa 市場(chǎng)并啟用他們選擇的應(yīng)用程序，遠(yuǎn)程為他們的寶寶播放搖籃曲或童謠。

7.自動(dòng)模式

父母還可以在外出時(shí)激活自動(dòng)模式，當(dāng)嬰兒哭泣時(shí)自動(dòng)搖動(dòng)?jì)雰捍病?/font>

筆記：

當(dāng)您激活自動(dòng)模式并返回手動(dòng)模式時(shí)，您必須重新啟動(dòng) EV3 程序塊。

關(guān)鍵假設(shè) - 網(wǎng)絡(luò)連接

在構(gòu)建此解決方案時(shí)，我們假設(shè)可以連接到 Internet。

關(guān)鍵假設(shè) - 電源

必須始終為 ECHO 設(shè)備和樂(lè)高 EV3 機(jī)器人提供電源適配器。

布局

該布局包括一個(gè)嬰兒汽車座椅，可以兼作嬰兒床，并創(chuàng)建一個(gè)裝置來(lái)安裝機(jī)器人及其各種部件，這些部件可以搖動(dòng)?jì)雰捍?、喂養(yǎng)嬰兒、移動(dòng)搖鈴、驅(qū)蚊。整個(gè)設(shè)置都在室內(nèi)，需要一個(gè)連接的環(huán)境。Echo 需要離嬰兒床足夠近。Echo 需要連接到互聯(lián)網(wǎng)。樂(lè)高機(jī)器人需要開機(jī)并始終連接到充電器/適配器，以便能夠在需要時(shí)工作。額外的嬰兒監(jiān)視器或嬰兒攝像頭將是額外的設(shè)備，可以讓父母檢查。

ALEXA ABS 布局

解決方案構(gòu)建

第 1 步 - 建造上層建筑

考慮到這是一個(gè)原型，我們使用樂(lè)高積木塊來(lái)創(chuàng)建上層結(jié)構(gòu)來(lái)安裝項(xiàng)目的所有部分

裝有 EV3 機(jī)器人和樂(lè)高大型電機(jī)的樂(lè)高底板
用于安裝樂(lè)高中型電機(jī)以移動(dòng)撥浪鼓的兩個(gè)支柱
一根柱子安裝超聲波傳感器執(zhí)行驅(qū)蚊作用
樂(lè)高聲音傳感器檢測(cè)嬰兒的哭聲
樂(lè)高中型電機(jī)移動(dòng)?jì)雰耗唐?/font>

第 2 步 - 將 EV3 程序塊連接到 Alexa Echo Dot

此處已提供將 EV3 程序塊連接到 Alexa 設(shè)備的過(guò)程。必須一絲不茍地遵循所有步驟才能實(shí)現(xiàn)連接。我們有相當(dāng)多的問(wèn)題來(lái)讓連接正常工作，但一旦我們建立了連接，它在我們的項(xiàng)目工作中是穩(wěn)定的。

第 3 步 - 創(chuàng)建搖床

我們使用了樂(lè)高大型電機(jī)來(lái)創(chuàng)建搖擺機(jī)構(gòu)。大型電機(jī)以緩慢的速度不斷移動(dòng)，移動(dòng)連接到它的長(zhǎng)臂。附在該臂末端的螺紋提供了一個(gè)推拉機(jī)制來(lái)?yè)u動(dòng)?jì)雰捍病?/font>搖擺運(yùn)動(dòng)是由嬰兒的哭聲或從 Alexa 收到的命令觸發(fā)的

搖擺機(jī)構(gòu)

第 3 步 - 使用聲音傳感器觸發(fā)動(dòng)作

我們最初的想法是使用 Alexa 作為觸發(fā)器來(lái)檢測(cè)嬰兒哭聲并啟動(dòng)搖床，但是 Alexa 只能由 ALEXA 這個(gè)詞觸發(fā)，嬰兒哭聲不能用作 Alexa 的喚醒詞。因此，我們必須找到其他方法來(lái)檢測(cè)嬰兒的哭聲。我們使用了 NXT 聲音傳感器來(lái)檢測(cè)嬰兒的哭聲。聲音傳感器以分貝為單位檢測(cè)聲級(jí)。經(jīng)過(guò)細(xì)致的測(cè)試，我們創(chuàng)建了一個(gè)自定義代碼來(lái)區(qū)分正常的談話和哭聲。我們每 1 秒測(cè)量一次分貝水平，共測(cè)量 10 次，如果每 1 秒后記錄的總共 10 次測(cè)量值小于 7000 分貝，機(jī)器人會(huì)自動(dòng)觸發(fā)嬰兒床搖擺運(yùn)動(dòng)以安撫嬰兒。

第 4 步 - 使用奶瓶喂食器

我們使用樂(lè)高中型電機(jī)進(jìn)行奶瓶喂養(yǎng)，由家長(zhǎng)從任何 Alexa 供電設(shè)備遠(yuǎn)程發(fā)出語(yǔ)音命令觸發(fā)。我們使用了一個(gè)普通的嬰兒奶瓶，附在幾塊樂(lè)高積木上。附件由樂(lè)高中型電機(jī)繞其軸旋轉(zhuǎn)。

第 4 步 - 驅(qū)蚊劑

我們使用樂(lè)高超聲波傳感器作為驅(qū)蚊劑。通常，超聲波傳感器用于通過(guò)發(fā)送從表面反彈的超聲波信號(hào)來(lái)感測(cè)距離。然而，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)獨(dú)特的場(chǎng)景，因?yàn)槌暡梢则?qū)蚊，而樂(lè)高超聲波傳感器的工作頻率為 40000Hz，這與驅(qū)蚊設(shè)備使用的頻率相同。因此我們推斷樂(lè)高超聲波將是一種有效的驅(qū)蚊劑。

項(xiàng)目原型在行動(dòng)：

工作流程

訪問(wèn)和使用 ALEXA-ABS 的整個(gè)過(guò)程是無(wú)縫且簡(jiǎn)單的。工作流很容易解釋這個(gè)過(guò)程。要打開 Alexa-ABS 項(xiàng)目，必須說(shuō)“Alexa，Open Mindstorms”以啟動(dòng) Alexa。下一步是通過(guò)在 EV3 程序塊上找到項(xiàng)目文件并單擊特定文件來(lái)初始化 EV3 程序塊上的程序。隨后，EV3 程序塊通過(guò)藍(lán)牙連接到 Alexa Echo Dot。Alexa-ABS 現(xiàn)在已準(zhǔn)備好執(zhí)行您的命令