專利名稱：一種挖掘機語音控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語音控制技術(shù)，尤其涉及一種挖掘機語音控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
目前廣泛使用的挖掘機基本上都屬于液壓式挖掘機，不過液壓式挖掘機具有結(jié)構(gòu)復雜、漏油及工作場合受制約等缺點，于是少數(shù)挖掘機廠家開始研發(fā)電動挖掘機，比如撫順礦業(yè)集團有限責任公司機械制造廠生產(chǎn)制造的FWK-12型電動挖掘機是由多臺電機獨立驅(qū)動全回轉(zhuǎn)、正鏟挖掘、履帶行走的挖掘機，主要包括動力及控制部分、電氣與壓氣聯(lián)合控制的電器系統(tǒng)和機械部分。國內(nèi)有的電動挖掘機機型上已加裝了遠程遙控功能，但是遙控功能通訊傳輸距離較短，遇上傳輸距離較長的，在電動挖掘機陷入危險或者操作人員無法深入的的情況下便很容易發(fā)生事故。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種挖掘機語音控制系統(tǒng)及控制方法，可以實現(xiàn)在遙控失效的情況下也能夠遠程控制電動挖掘機。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種挖掘機語音控制系統(tǒng)，其中，包括依次連接的語音采集識別模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊， 無線傳輸模塊，信號解碼模塊和輸出控制模塊，所述無線傳輸模塊包括無線信號發(fā)射端與無線信號接收端，所述語音采集識別模塊將采集到的語音指令經(jīng)所述信號轉(zhuǎn)換模塊進行信號轉(zhuǎn)換，然后通過所述無線信號發(fā)射端發(fā)射出去，所述無線信號接收端將接收到的信號傳輸給所述信號解碼模塊，所述信號解碼模塊負責將接收到的信號解碼，最后經(jīng)所述輸出控制模塊處理后輸出。上述挖掘機語音控制系統(tǒng)，其中，所述無線傳輸模塊采用ZigBee協(xié)議進行信號傳輸。上述挖掘機語音控制系統(tǒng)，其中，所述語音采集識別模塊包括麥克風。上述挖掘機語音控制系統(tǒng)，其中，所述信號轉(zhuǎn)換模塊與所述無線信號發(fā)射端之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。上述挖掘機語音控制系統(tǒng)，其中，所述無線信號接收端與所述信號解碼模塊、所述輸出控制模塊之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。一種如上述任意一項所述的挖掘機語音控制系統(tǒng)的控制方法，其中，包括下列步驟
將電動挖掘機的所有動作以標準的普通話命名，設(shè)定相關(guān)指令； 通過所述語音采集識別模塊采集上述語音指令，并經(jīng)過所述信號轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為所述信號解碼模塊可以識別的數(shù)字信號；
該數(shù)字信號傳輸給所述無線信號發(fā)射端，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)出去； 所述無線信號接收端將接收到的信號傳送給所述信號解碼模塊，所述信號解碼模塊將
3信號解碼后傳輸給所述輸出控制模塊，所述輸出控制模塊按照控制程序控制相應(yīng)的輸出端 Π ；
執(zhí)行元器件控制挖掘機的各種動作。上述挖掘機語音控制方法，其中，所述電動挖掘機的所有動作包括前進、后退、左前進、左后退、右前進、右后退、左回轉(zhuǎn)、右回轉(zhuǎn)、動臂挖掘、動臂卸載、斗桿挖掘、斗桿卸載、 鏟斗挖掘和鏟斗卸載。上述挖掘機語音控制方法，其中，所述無線傳輸模塊采用ZigBee協(xié)議進行信號傳輸。上述挖掘機語音控制方法，其中，所述信號轉(zhuǎn)換模塊與所述無線信號發(fā)射端之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。上述挖掘機語音控制方法，其中，所述無線信號接收端與所述信號解碼模塊、所述輸出控制模塊之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。上述挖掘機語音控制方法，其中，給電動挖掘機的所有動作設(shè)定指令時，還根據(jù)男女音調(diào)和音色的不同分為男聲指令模式和女聲指令模式兩種。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于可以在電動挖掘機陷入危險或者操作人員無法深入的的情況下靈活地操作挖掘機，增加了一種挖掘機的智能控制方式。


圖1是本發(fā)明挖掘機語音控制系統(tǒng)及控制方法中的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖2是本發(fā)明挖掘機語音控制系統(tǒng)及控制方法中的方法的最佳實施例的流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合原理圖和具體操作實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明挖掘機語音控制系統(tǒng)，其中，包括依次連接的語音采集識別模塊1，信號轉(zhuǎn)換模塊2，無線傳輸模塊3，信號解碼模塊4和輸出控制模塊5，無線傳輸模塊3 包括無線信號發(fā)射端31與無線信號接收端32，語音采集識別模塊1將采集到的語音指令經(jīng)信號轉(zhuǎn)換模塊2進行信號轉(zhuǎn)換，然后通過無線信號發(fā)射端31發(fā)射出去，無線信號接收端32 將接收到的信號傳輸給信號解碼模塊4，信號解碼模塊4負責將接收到的信號解碼，最后經(jīng)輸出控制模塊5處理后輸出。進一步地，無線傳輸模塊3采用ZigBee協(xié)議進行信號傳輸。ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)，ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)基站，通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴展。進一步地，語音采集識別模塊1包括麥克風。進一步地，信號轉(zhuǎn)換模塊2與無線信號發(fā)射端31之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸，而且無線信號接收端32與信號解碼模塊4、輸出控制模塊5之間也采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。Modbus協(xié)議是一種通用工業(yè)標準，應(yīng)用于電子控制器上，通過此協(xié)議控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。本發(fā)明還公開了一種如上述挖掘機語音控制系統(tǒng)的控制方法，如圖2所示，包括下列步驟首先將電動挖掘機的所有的動作以標準的普通話命名，具體包括前進、后退、左前進、 左后退、右前進、右后退、左回轉(zhuǎn)、右回轉(zhuǎn)、動臂挖掘、動臂卸載、斗桿挖掘、斗桿卸載、鏟斗挖掘、鏟斗卸載、停止一共15個指令，根據(jù)男女音調(diào)的和音色的不同分為男聲指令模式和女聲指令模式兩種。通過麥克風這一語音采集識別模塊1采集上述語音指令，并經(jīng)過特定的語音識別轉(zhuǎn)換軟件這一信號轉(zhuǎn)換模塊2將其轉(zhuǎn)化為信號解碼模塊4可以識別的數(shù)字信號；
該數(shù)字信號采用Modbus協(xié)議傳輸給無線信號發(fā)射端31，信號通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)出去；無線傳輸模塊采用ZigBee協(xié)議進行信號傳輸；
無線信號接收端32采用Modbus協(xié)議將接收到的信號傳送給信號解碼模塊4，信號解碼模塊4采用Modbus協(xié)議將信號解碼后傳輸給輸出控制模塊5，輸出控制模塊5按照控制程序控制相應(yīng)的輸出端口；
執(zhí)行元器件控制挖掘機的各種動作。綜上所述，本發(fā)明挖掘機語音控制系統(tǒng)及控制方法可以在電動挖掘機陷入危險或者操作人員無法深入的的情況下，靈活的操作挖掘機，增加了一種挖掘機的智能控制方式。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對該挖掘機語音控制系統(tǒng)及控制方法進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種挖掘機語音控制系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的語音采集識別模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊，無線傳輸模塊，信號解碼模塊和輸出控制模塊，所述無線傳輸模塊包括無線信號發(fā)射端與無線信號接收端，所述語音采集識別模塊將采集到的語音指令經(jīng)所述信號轉(zhuǎn)換模塊進行信號轉(zhuǎn)換，然后通過所述無線信號發(fā)射端發(fā)射出去，所述無線信號接收端將接收到的信號傳輸給所述信號解碼模塊，所述信號解碼模塊負責將接收到的信號解碼，最后經(jīng)所述輸出控制模塊處理后輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸模塊采用 ZigBee協(xié)議進行信號傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述語音采集識別模塊包括麥克風。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換模塊與所述無線信號發(fā)射端之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無線信號接收端與所述信號解碼模塊、所述輸出控制模塊之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。
6.一種如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的挖掘機語音控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括下列步驟將電動挖掘機的所有動作以標準的普通話命名，設(shè)定相關(guān)指令；通過所述語音采集識別模塊采集上述語音指令，并經(jīng)過所述信號轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為所述信號解碼模塊可以識別的數(shù)字信號；該數(shù)字信號傳輸給所述無線信號發(fā)射端，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)出去；所述無線信號接收端將接收到的信號傳送給所述信號解碼模塊，所述信號解碼模塊將信號解碼后傳輸給所述輸出控制模塊，所述輸出控制模塊按照控制程序控制相應(yīng)的輸出端 Π ；執(zhí)行元器件控制挖掘機的各種動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的挖掘機語音控制方法，其特征在于，所述電動挖掘機的所有動作包括前進、后退、左前進、左后退、右前進、右后退、左回轉(zhuǎn)、右回轉(zhuǎn)、動臂挖掘、動臂卸載、斗桿挖掘、斗桿卸載、鏟斗挖掘和鏟斗卸載。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的挖掘機語音控制方法，其特征在于，所述無線傳輸模塊采用 ZigBee協(xié)議進行信號傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的挖掘機語音控制方法，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換模塊與所述無線信號發(fā)射端之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的挖掘機語音控制方法，其特征在于，所述無線信號接收端與所述信號解碼模塊、所述輸出控制模塊之間采用Modbus協(xié)議進行信號傳輸。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的挖掘機語音控制方法，其特征在于，給電動挖掘機的所有動作設(shè)定指令時，還根據(jù)男女音調(diào)和音色的不同分為男聲指令模式和女聲指令模式兩種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種挖掘機語音控制系統(tǒng)及其控制方法，系統(tǒng)包括依次連接的語音采集識別模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊，無線傳輸模塊，信號解碼模塊和輸出控制模塊，所述無線傳輸模塊包括無線信號發(fā)射端與無線信號接收端，所述語音采集識別模塊將采集到的語音指令經(jīng)所述信號轉(zhuǎn)換模塊進行信號轉(zhuǎn)換，然后通過所述無線信號發(fā)射端發(fā)射出去，所述無線信號接收端將接收到的信號傳輸給所述信號解碼模塊，所述信號解碼模塊負責將接收到的信號解碼，最后經(jīng)所述輸出控制模塊處理后輸出。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于可以在電動挖掘機陷入危險或者操作人員無法深入的情況下靈活地操作挖掘機，增加了一種挖掘機的智能控制方式。
文檔編號E02F9/20GK102444156SQ20111022360
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者王宗強, 羅建華, 袁愛進 申請人:三一重機有限公司