[发明专利]一种基于树莓派的办公室多功能智能设备实现方法及系统

权利要求书

1.一种基于树莓派的办公室多功能智能设备系统，其特征在于，用于实现巡逻考勤功能、报警安防功能、智能避障清洁功能和邮件作息提醒功能，包括：

树莓派模块，用于接收各功能的执行指令以及各模块的信号，并发出信号；

寻迹红外传感模块，用于采集信号，并将信号传递给树莓派模块；

马达模块，用于接收树莓派模块发送的控制信号并根据所述控制信号启停；

摄像头模块，用于采集人脸图像；

邮件发送模块，用于完成邮件发送功能；

麦克风模块，用于采集环境音频信号；

音响模块，用于根据树莓派模块的指令播放报警音频；

避障红外传感模块，用于采集障碍物信号，并将信号传送给树莓派模块进行处理；

清洁模块，用于进行清洁；

其中，当执行巡逻考勤功能时，具体步骤如下：

S1、树莓派模块接收执行指令，系统执行巡逻考勤功能；

S2、树莓派模块接收红外寻迹传感器模块信号，并根据接收信号输出相应的控制信号到马达模块；

S3、同时树莓派模块接收麦克风模块音频信号，并进行语音识别，当语音识别成功，树莓派模块输出控制信号到马达模块，马达模块停止转动；若语音识别不成功，则重复S2、S3步骤；

S4、树莓派启动摄像头模块，进行人脸采集和识别；

S5、摄像头模块关闭，同时树莓派模块接收麦克风模块音频信号，进行语音识别，当树莓派模块判定音频信号为设定的唤醒词后，返回步骤S2；

所述S2包括以下步骤：

S201、树莓派模块实时读取红外寻迹传感器模块的信号，红外寻迹传感器包括五个横向排列的红外传感器，红外传感探测路面线迹信号，探测到线迹的红外传感器返回第一信号，未探测到线迹的红外传感器返回第二信号，返回给树莓派模块的每一组红外信号由一个一维五元数组组成，分别对应每个红外传感器的返回值；

S202、树莓派模块对红外寻迹传感器模块返回的数组进行加权处理，并使用加权数组之和除以未加权数组之和，得出绝对偏移值，并基于绝对偏移值得到中心值；

S203、树莓派模块将绝对偏移值和中心值进行对比，二者差值称为相对偏移值，称当期相对偏移值与前期相对偏移值差值为方位调整值，称之前所有相对偏移值累计求和的值为累计偏移值，称(相对偏移值/25+方位调整值/100+累计偏移值/1000)值为转速差值，设定好马达转速最大值，若转速差值大于马达转速最大值，则将转速差值设为马达转速最大值，若转速差值小于马达转速最大值的相反数，则将转速差值设为马达转速最大值的相反数，若转速差值绝对值小于马达转速最大值，则保持不变，根据上述算法对转速差值进行更新；

S204、对更新后的转速差值进行判断，若转速差值小于零，则左侧马达转速值设为马达转速最大值加上转速差值，右侧马达转速值设为马达转速最大值，反之若转速差值大于零，则左侧马达转速设为马达转速最大值，右侧马达转速设为马达转速最大值减去转速差值；

S205、树莓派模块将更新后的马达转速值反馈至马达模块，马达模块根据设定值对两侧马达转速进行调整，从而达到系统寻迹巡逻的任务。