Raspberry Pi Voice Navigation Helping Blind People: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Γεια Σε αυτό το διδακτικό θα δούμε πώς ένα raspberry pi μπορεί να βοηθήσει τους τυφλούς χρησιμοποιώντας τη φωνητική οδηγία που ορίζεται από τον χρήστη.

Εδώ, με τη βοήθεια της εισόδου αισθητήρα υπερήχων για τη μέτρηση της απόστασης, μπορούμε φωνητικά να καθοδηγήσουμε τους τυφλούς να ακολουθήσουν το μονοπάτι. Επίσης, σχεδιάζω τη φθηνή ενότητα που θα μπορούσε να λύσει αυτό το πρόβλημα καθοδηγώντας τον δρόμο προς τους Τυφλούς.

Αυτή είναι η Ιδέα για την υλοποίησή τους στο raspberry pi, που είναι ο πολύ μικροσκοπικός πλήρης εξοπλισμός υπολογιστών στις παλάμες μας. Σύντομα θα φτιάξω επίσης ένα λογισμικό στο ubuntu os, ώστε αυτό το άτομο χωρίς το τεχνικό υπόβαθρο να μπορεί να το χρησιμοποιήσει να βοηθήσει Τυφλούς.

Επίσης αν έχετε κάποια ιδέα ή προτάσεις μη διστάσετε να κάνετε ένα σχόλιο.

Η έξοδος είναι παρακάτω

"allowfullscreen>

Βήμα 1: Ρύθμιση RASPBERRY PI

Χωρίς να χάσω πολύ χρόνο στην εισαγωγή, θα μπω στη ρύθμιση του Raspberry pi εδώ. Εάν είστε εξοικειωμένοι, μπορείτε να παραλείψετε αυτά τα βήματα:

1. Αφού αγοράσετε το raspberry pi, κατεβάστε το λειτουργικό σύστημα από οποιοδήποτε από αυτά που αναφέρονται σε αυτόν τον σύνδεσμο
2. Τοποθετήστε το Os Image στην κάρτα SD χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε λογισμικό τοποθέτησης, όπως Etcher.
3. Χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε από τις συσκευές προβολής, ορίστε τη διεύθυνση IP του raspberry pi και εγκαταστήστε τον διακομιστή VNC στο raspberry pi (ΣΗΜΕΙΩΣΗ: μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το X-ming και putty ssh ή οποιαδήποτε άλλη)
4. Εγκαταστήστε το πρόγραμμα προβολής VNC στους φορητούς υπολογιστές σας και συνδέστε το raspberry pi στο καλώδιο LAN. Εισαγάγετε τη διεύθυνση IP και τον κωδικό πρόσβασης για το VNC (θα κατευθυνθείτε στη Γραφική διεπαφή του raspberry pi στην οθόνη του φορητού υπολογιστή ή του υπολογιστή σας.
5. Έτσι, είστε έτοιμοι με το raspberry pi να προγραμματίσετε τα πράγματα με ευκολία.

Εάν δεν μπορείτε να ακολουθήσετε αυτά τα βήματα ρύθμισης, μπορείτε να παρακολουθήσετε το βίντεό μου, θα το ανεβάσω σύντομα.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ:

• Αυτή είναι η μέθοδος που ακολουθώ για να συνδέσω το raspberry pi στον υπολογιστή ή στο φορητό υπολογιστή
• Εάν διαθέτετε ξεχωριστή οθόνη, πληκτρολόγιο και ποντίκι για το raspberry pi, ενδέχεται να μην ακολουθήσετε αυτά τα βήματα, μπορείτε να παραλείψετε απευθείας.

Αφού ρυθμίσετε το raspberry pi, μπορείτε να προχωρήσετε στο επόμενο βήμα για να με ακολουθήσετε…

Βήμα 2: Αισθητήρας υπερήχων

Ο υπερηχητικός αισθητήρας είναι ένας αισθητήρας με βάση τον ήχο τον οποίο θα χρησιμοποιούσαμε για να μετρήσουμε την απόσταση του εμποδίου.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της απόστασης από το εμπόδιο με ακρίβεια έως 2 μέτρα (200 cm). Πριν πάμε στην κατασκευή, ας δούμε τη βασική λειτουργία της.

ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ:

Η εργασία είναι πολύ απλή καθώς όλοι γνωρίζουμε ότι ο τύπος ταχύτητας είναι Απόσταση διαιρούμενη με το χρόνο.

• Η ταχύτητα του ήχου είναι περίπου 343 μέτρα/ δευτερόλεπτο.
• Ο χρόνος μεταξύ του πομπού και του δέκτη μετριέται από τον αισθητήρα.
• Εφαρμόζοντας έτσι αυτόν τον τύπο η απόσταση μετριέται από τον μικροελεγκτή.

Εδώ δίνουμε τις τιμές του χρόνου στο βατόμουρό μας pi και ανάλογα με τις τιμές της εποχής υπολογίζει την τιμή της απόστασης του εμποδίου.

Υπάρχουν 4 έξοδοι στη μονάδα αισθητήρα υπερήχων:

2 για το τροφοδοτικό και τα υπόλοιπα 2 είναι Trigger και Echo:

Δώσει το έναυσμα για:

Όπως δείχνει το όνομα, θα ενεργοποιήσει τον πομπό της μονάδας για ορισμένα χρονικά διαστήματα.

Ηχώ:

Η ακίδα Echo θα λάβει το αντανακλασμένο ηχητικό κύμα και θα το δώσει στον ελεγκτή (εδώ raspberry pi σε αυτή την περίπτωση)

Βήμα 3: Συνδέσεις

Στο βατόμουρο pi υπάρχουν περίπου 40 ακίδες που ονομάζονται GPIO (καρφίτσες εξόδου γενικής χρήσης). Κάντε το κύκλωμα διαχωριστή τάσης πριν συνδέσετε τον αισθητήρα υπερήχων στο βατόμουρο pi.

Μπορείτε να ακολουθήσετε αυτόν τον σύνδεσμο για να λάβετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις συνδέσεις και την επιλογή των αντιστάσεων.

www.modmypi.com/blog/hc-sr04-ultrasonic-ra…

Αισθητήρας υπερήχων:

• Εδώ συνδέσαμε το pin Trigger στο 23 και το Echo στο 24 (BCM)
• Η τροφοδοσία του υπερηχητικού αισθητήρα μπορεί να δοθεί από το 5v και το GND του raspberry pi.

Ομιλητής:

Το ηχείο ή τα ακουστικά πρέπει να είναι συνδεδεμένα στην υποδοχή ήχου του raspberry pi. (Τόσο απλό όσο η σύνδεση ακουστικών στην υποδοχή ήχου του τηλεφώνου ή του φορητού υπολογιστή)

Σημείωση:

Υπάρχουν 2 σύνολα της λειτουργίας Pin στο βατόμουρο pi, οπότε ξεκαθαρίστε πριν συνδέσετε τον αισθητήρα υπερήχων στο Raspberry pi. Εδώ χρησιμοποιώ τη λειτουργία καρφίτσας BCM για σύνδεση με το raspberry pi. Επίσης, μπορείτε επίσης να επιλέξετε οποιαδήποτε καρφίτσα της ανάγκης σας.

Βήμα 4: Ρύθμιση VOICE στο Raspberry Pi

Έτσι, για κάθε απόσταση κάτω από ορισμένη κρίσιμη τιμή, πρέπει να εισαγάγουμε τη φωνητική ειδοποίηση στους τυφλούς.

Έτσι, υπάρχουν πολλές τέτοιες επιλογές για τη ρύθμιση του Voice στο raspberry pi. Είτε πρόκειται για έναν ήχο μπιπ στα Αγγλικά, είτε για οποιαδήποτε γλωσσική φωνητική ειδοποίηση μπορεί να γίνει σύμφωνα με την επιθυμία μας.

Εάν θέλετε η απόσταση να εκφράζεται όπως "η απόσταση είναι 120cm Προσοχή.. !!!" χρειαζόμαστε ένα πρόγραμμα όπως να εκφωνεί το φωνητικό μήνυμα.

ΚΕΙΜΕΝΟ PYTHON ΠΡΟΣ ΟΜΙΛΙΑ:

Καθώς το raspberry pi τρέχει το σενάριο python, είναι εύκολο για εμάς να κάνουμε το κείμενο να μιλήσει με το raspberry pi. Υπάρχουν πολλές επιλογές για την ομιλία του κειμένου στον πύθωνα. Υπάρχουν βασικά δύο κύριες μέθοδοι του κειμένου σε ομιλία, μία είναι η λειτουργία σε απευθείας σύνδεση και η λειτουργία εκτός σύνδεσης.

• Online Κείμενο σε ομιλία: απαιτεί τη σταθερή σύνδεση στο Διαδίκτυο για αυτό. Η σαφήνειά τους είναι πολύ υψηλή. Τα δημοφιλή είναι google text to speech, amazon, windows one. Υπάρχουν API για να συνδεθεί με το σενάριο python.
• OffilenΠρόγραμμα στην ομιλία: Είναι μάλλον απλό μέσο. Δεν απαιτεί καμία σύνδεση στο Διαδίκτυο. Η διαύγεια είναι λίγο χαμηλή και επίσης ρομποτική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο στην αγγλική γλώσσα.

Εδώ χρησιμοποίησα το κείμενο εκτός σύνδεσης για ομιλία λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι δεν μπορούμε να εξασφαλίσουμε τη σταθερή σύνδεση στο Διαδίκτυο σε όλα τα μέρη.

Ρίξτε μια ματιά σε αυτόν τον ιστότοπο για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με: https://elinux.org/RPi_Text_to_Speech_ (Speech_Synt…

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΚΕΙΜΕΝΟΥ ΣΕ ΟΜΙΛΙΑ ΣΤΟ RASPBERRY PI (PYTTX και espeak):

1. Κατεβάστε το py κείμενο σε ομιλία σε βατόμουρο pi από εδώ στον παρακάτω σύνδεσμο:
2. Αποσυμπιέστε το φάκελο είτε με τον κωδικό της γραμμής εντολών είτε στην οθόνη GU.
3. Στο τερματικό μεταβείτε στο φάκελο όπου έχετε το αρχείο setup.py εισάγοντας τον κωδικό "cd pyttsx-1.1/" στο τερματικό.
4. Εγκαταστήστε τη ρύθμιση πληκτρολογώντας τον ακόλουθο κώδικα "sudo python setup.py install"
5. Επίσης από το τερματικό εγκαταστήστε τη μονάδα espeak πληκτρολογώντας "sudo apt-get install espeak"

cd pyttsx-1.1/

sudo python setup.py install sudo apt-get install espeak

Έτσι, δημιουργήσαμε τη φωνή στο raspberry pi επιτέλους. Έτσι είμαστε έτοιμοι να συντάξουμε το πρόγραμμα και να δούμε τα αποτελέσματα.

Βήμα 5: ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ

Έτσι, φτάσαμε στο τελευταίο μέρος αυτού, είμαστε έτοιμοι να δουλέψουμε το raspberry pi.

Έτσι στον βρόχο, θα ελέγξουμε την απόσταση του εμποδίου. Εάν ήταν υψηλότερο από αυτό το όριο απόστασης, θα ειδοποιήσουμε τον κόσμο.

Σύνδεσμος Github>

ΚΩΔΙΚΑΣ:

εισαγωγή RPi. GPIO ως GPIOimport time import pyttsx engine = pyttsx.init () GPIO.setmode (GPIO. BCM)

TRIG = 23

ECHO = 24 ενώ 1:

GPIO.setmode (GPIO. BCM)

εκτύπωση "Μέτρηση απόστασης σε εξέλιξη" GPIO.setup (TRIG, GPIO. OUT) GPIO.setup (ECHO, GPIO. IN)

GPIO.output (TRIG, False)

εκτύπωση "Waiting For Sensor To Settle" time.sleep (2)

GPIO.output (TRIG, True)

time.sleep (0.00001) GPIO.output (TRIG, False)

ενώ GPIO.input (ECHO) == 0:

pulse_start = time.time ()

ενώ GPIO.input (ECHO) == 1:

pulse_end = time.time () pulse_duration = pulse_end - pulse_start

απόσταση = διάρκεια_σφυγμού * 17150

απόσταση = γύρος (απόσταση, 2)

εκτύπωση "Απόσταση:", απόσταση, "cm"

εάν απόσταση <= 10: engine.say ("Alert") engine.runAndWait () time.sleep (2) GPIO.cleanup ()

Αποθηκεύστε αυτόν τον κωδικό στο raspberry pi και εκτελέστε τον κωδικό από το τερματικό εισάγοντας

Επίσης, μπορείτε να αλλάξετε το κείμενο σε φωνή σύμφωνα με την επιθυμία σας.

όνομα sudo python.py

Όπου το sudo περιγράφει τη διοικητική ισχύ στο raspberry pi.

Βήμα 6: Πρακτική Έξοδος

Το βίντεο εξόδου είναι αναρτημένο στην κορυφή αυτού του οδηγού, ρίξτε μια ματιά.

Βήμα 7: Συμπέρασμα

Αυτή είναι η ιδέα μου να κάνω κάτι σε τυφλούς. Εάν έχετε οποιεσδήποτε προτάσεις ή ιδέα κάντε ένα σχόλιο, θα μπορούσε να έχει μεγάλο αντίκτυπο στη ζωή των τυφλών.

Οι άνθρωποι που δεν έχουν το βατόμουρο pi μπορούν να τα δοκιμάσουν με τον υπολογιστή τους και το Arduino ή απλά με τον υπολογιστή απλά εκτελώντας τον προσομοιωτή λογισμικού που θα παράγει τη φωνή για το πάτημα του πλήκτρου. Έχω σχεδιάσει έτσι ώστε να μπορείτε να απεικονίσετε την έξοδο αυτού.

Επίσης Εάν έχετε δοκιμάσει οποιοδήποτε άλλο κείμενο σε ομιλία ή οποιοδήποτε άλλο ευγενικό σχόλιο.

Επίσης, κάντε μια επίσκεψη στον ιστότοπό μου στη διεύθυνση www.engineerthoughts.com για πολλά έργα που σχετίζονται με τεχνολογίες.

Σύντομα θα ανεβάσω το λογισμικό προσομοιωτή μου για την έκδοση των Windows στο Github μου εδώ:

Ευχαριστώ για την ανάγνωση

Με την ευλογία του Θεού ας τελειώσουν οι δυσκολίες των διαφορετικών ικανοτήτων ανθρώπων.

Με χαιρετισμούς

(N. Aranganathan)