https://github.com/wangjinhoon/University_Capstone_Design

사용 기술 스택 : 자바, c++, Speech-to-Text, Servo.h, L298Drv.h

팀원 : 왕진훈, 송민수, 이충환, 안현민

역할 : 로봇 제어 알고리즘과 통신 알고리즘 설계

사용 언어

• C++
• JAVA

사용 툴 : Arduino, Android Studio

내용

스마트폰과 각종 센서를 장착한 로봇을 결합하여 아이들과 놀아주는 오락용 로봇으로 탈바꿈하였다. 로봇의 컨셉, 설계 부터 전자회로, 제어 알고리즘 까지 모든 부분을 처음부터 끝까지 직접 만들었기에 더 가치 있는 프로젝트였고 대략적이나마 제품이 나오기 까지의 개발 과정을 배울 수 있는 경험이였습니다.

과제명 : 스마트폰을 이용한 음성인식 로봇

기간 : 2020.03 ~ 2019.06

과제설명

• 요즘 누구나 가지고 있는 스마트폰을 아이들과 놀아주는 오락용 로봇으로 탈바꿈하였다. 부모님이 바쁘거나 놀거리가 필요한 아이들이 스마트폰만 있으면 언제나 이 로봇을 가지고 음성인식기능을 이용해 아이들이 명령을 하면 로봇이 그 명령을 수행하는 모습을 보며 같이 놀 수 있다.
• 사용 센서는 조도센서, 충격센서, 적외선 센서 등으로 조도센서를 통해 어두워지면 잠을 자는 행동을 하고 충격을 주면 놀란 표정을 출력합니다. 또한 앞, 뒤로 적외선 센서를 달아 전, 후방에 낭떠러지나 장애물을 식별해 이동 중 갈 수 없는 방향이 나오면 피해서 주행합니다.

과제 개요

• 스마트폰을 이용한 오락 및 교육용 로봇 개발
• 스마트폰 화면에 로봇의 표정 출력
• STT(Speech to Text)를 이용하여 로봇 제어
• 적외선 센서, 조도 센서 및 충격 센서를 통한 로봇 제어
• Arduino를 이용한 서보모터 및 DC모터 제어
• Bluetooth모듈을 이용한 스마트폰과 Arduino 통신

작동방법

1. 아두이노, L298모터 드라이버 스위치를 켠다.

2. 어플을 누른다.

3. 블루투스 연결을 한다.

   3.1 연결을 하면 고양이 얼굴이 나오는지 확인한다.

   3.2 고양이 얼굴이 나오면 블루투스 연결이 잘 된 것이다.

4. 고양이 얼굴이 나오면 하루라고 말한다.

   4.1 고양이 울음소리가 나면 잘 인식이 된 것이다.

5. 명령어를 말한다.

6. 명령에 따른 동작을 확인한다.

과제 배경 및 목적

• 1인 자녀 가구 세대 증가 및 맞벌이 부부 증가
• 스마트폰의 대중화
• 맞벌이 부부가 증가하면서 아이들이 혼자 집에 있는 시간이 늘어났다. 아이들이 로봇을 음성인식으로 제어하여 원하는 동작을 수행함으로써 오락 및 교육에 도움이 된다.

기술 활용 방안

• 집에서 아이들 오락용
• 학교안에서 교육용
• 음성인식 제어 로봇

문제점

• 사용했던 서보모터는 MG996 이였는데 최소 전압이 4.8V였다. 처음에 우리는 아두이노 출력이 5V이니 충분히 돌아가겠지 라고 생각을 했지만 우리가 아두이노에 사용하는 배터리팩의 출력이 떨어질 거라는 생각을 하지 못했다. 그래서 서보제어를 무리하게 움직이게 되면 아두이노 출력이 4.8V보다 떨어져 로봇이 멈추는 상황이 발생해서 어쩔 수 없이 무리한 움직임은 자제하게 되었다.

사용자 친화적인 부분

• 사용자가 쉽게 사용할 수 있게 어플을 키자마자 블루투스를 설정할 수 있는 창이 뜬다.
• 어플 로딩 시간이 지루할 수 있어 시각적인 효과를 추가
• 사용자가 지루하지 않게 로봇에 움직이는 다양한 애니메이션 표현

시스템 외형도

시스템 구성도

시스템 순서도

로봇의 얼굴 표현

기구 등각도 및 부품 배치

작품 명령어 목록

중간 진행도 확인용 영상

최종작품사진

작품 시연 동영상

https://www.youtube.com/watch?v=3sxtqTbd82k

발표 동영상

https://www.youtube.com/watch?v=FFWBysG6i0s