首届大学生设计作品评选大赛特别报道(二)

[8号参赛作品]《基于DSP的两轮动作模仿小车》(by电子科技大学电子工程曹越/刑乃福/陈怡曲/吴恺)

作品说明：

本作品具有广泛的应用前景。由于两轮小车可以任意角度旋转且其转弯半径小，体积小，并且该小车可模仿控制者的动作，这就可实现以恒定的距离跟随控制者。依据这些特点，该项目稍加改进即可广泛应用于餐厅，旅馆，医院，图书馆等。它能够帮助餐厅，旅馆服务员、医院护士、图书管理员等搬运大量繁重的物品，达到减少工作人员工作量，提高工作效率的目的，并且又极具观赏性故将其应用于商业服务领域，可以在一定程度上可达到提升企业知名度的目的。除此之外，该两轮小车是控制倒立摆模型稳定的一个简单实例，而倒立摆系统有广阔的应用前景，比如在仿生人体机器人的姿态和动作控制上，航空航天等飞行器姿态控制上等。

以ADSP为系统核心实现的两轮自平衡动作模仿小车，主要由自平衡模块与控制模块构成。自平衡模块采用卡尔曼滤波算法对传感器测得的角度值和角速度值进行数据融合后求出精确的角度值，再利用PID控制实现倒立单摆的平衡，使两轮小车在有无外力的影响下都能保持平衡状态；控制模块有按键遥控，动作模仿和声控三种工作模式。动作模仿是在控制人员身上安放传感器来实现对控制人员动作的捕捉（如前进、任意角度的转弯），然后通过无线通信方式令小车按照相应指令进行动作，从而实现动作的模仿；声控模式就是利用语音处理算法实现对非特定人员的语音识别，从而实现对小车动作的控制。经过测试，小车能稳定站立，并按指令完成各项动作。

专家点评：

李政博士：

作品很全面很经典，很接近使用化。

·作品中提到“实现对非特定人员的语音识别，达到语音控制小车动作的目的。”，我想“非特定人员的语音识别”应当是有难度的。希望本参赛作品的“非特定人员的语音识别率”比较高。

·卡尔曼滤波算法（比如浮点的，平方根的）应当对DSP的运算能力及速度要求极高，我想这是本作品攻克的又一难度大的地方。

·作品中提到“在控制者身上安装传感器，实现了控制器能精确捕捉控制人员的动作”。这应当是系统的核心。不知“精确”到何种程度。如有些具体数据或例子就更有力量了。

·在商业场面上，可否将“小车”改造为外貌为人形的“类人机器人”。这会更有吸引力的，也会使作品升华的！