
Fecha de presentación: marzo, 2019
Fecha de aceptación: mayo, 2019
Fecha de publicación: julio, 2019

Sistema de reconocimiento de voz en una silla de ruedas
para personas con inmovilidad en sus piernas
System of recognition of
voice in a wheelchair for people with immobility in their legs
MSc. Ingrid Angélica García Torres[1]
ORCID:
https://orcid.org/0000-0003-0796-8527
MSc. Jairo Geovanny Veintimilla Andrade[2]
ORCID:
https://orcid.org/0000-0002-2841-2344
MSc. Eleanor Alexandra Varela
Tapia[3]
ORCID:
https://orcid.org/0000-0002-5357-4046
MSc. Miguel Angel Veintimilla
Andrade[4]
ORCID:
https://orcid.org/0001-6741-9349
Cita sugerida (APA, sexta edición)
García Torres, I. A., Veintimilla Andrade,J. G., Varela Tapia, E.
A. & Veintimilla Andrade, M. A. (2019) Sistema
de reconocimiento de voz en una silla de ruedas para personas con inmovilidad
en sus piernas.Revista
Mapa, 11(15), 178-196. Recuperado
de http://revistamapa.com

RESUMEN ABSTRACT
INTRODUCCIÓN
Los profesionales en un campo laboral, dentro de las
facultades de la Universidad de Guayaquil se encargan de ejercer las materias
dedicadas a las tecnologías de vanguardia, capacitar y fundamentar bien a los
estudiantes, para conocer a fondo la tecnología informática, así mismo otras
ramas en lo que las tecnologías de alta innovación corresponden y aplicarlas en
el área médico.
Este trabajo comprende en varios apartados todos
profundizando un tipo de sistema de gran innovación en cualquier campo laboral,
dado que se utiliza términos comprendidos por las personas que requieran
información. Así mismo vale recalcar que además de la elaboración paso a paso
de un sistema de reconocimiento de voz, tal y como en el tema lo demuestra,
también se busca una manera de hacer recapacitar a las personas, a no temer a los avances
tecnológicos, a explicar que la tecnología es una ciencia de adaptación, que ha
avanzado hasta la época actual bastante, y que así
mismo seguirá influyendo mucho en toda la humanidad.
La realización de este proyecto es de gran ayuda en
la creación de éste trabajos de investigación cuyo fin es llegar al lector en
temas de gran interés, para que de alguna manera pueda ser compartido en toda
la sociedad.
Para la elaboración del estudio que lleva ésta
investigación, se inspiró en las necesidades las personas con discapacidad en
sus piernas, ya que de manera u otra se muestran inservibles ya que, aunque sea
por medio de su voz se pueden mover y así no necesitar ayuda para avanzar en su
silla de ruedas.
Las tecnologías de vanguardia han ido ganando
bastante campo en el área de la automatización y las personas deben estar
preparadas para cambios bastantes drásticos dentro de la vida laboral, pero no
a remplazarnos como humanos a máquinas, sino a ayudar a que las cosas que se
realicen dentro de del ámbito tecnológico sirva para la medicina y cómo no una
silla de ruedas automatizada y que actúe por medio de tu propia voz. Existen ya
estudios quienes han logrado ensamblar robots para operaciones quirúrgicas a
distancia o el caso del robot humanoide Watson quien visitó el mostrador para
establecer una experiencia diferente entre las personas y la máquina.
Inteligencia
Artificial
La IA ha ido tomando mucho campo en el área de la
tecnología, muchos científicos que la practican en su diario vivir, cada vez
buscan una manera de hacer la vida de las personas más práctica y sin ningún
inconveniente, lo que genera otros tipos de problemas. Varios investigadores
buscan crear a un robot desafiando la ley de Dios, puesto que buscan que robots
tengan la opción de razonar por sí mismos, llevándolos a que se comporten de
manera autoritaria sin ninguna especie de control, aunque aún no se ha creado
más que prototipos que aprenden a ser humanos pero desde una programación base,
es decir, la robótica ha llevado a crear robots como tal, pero que pueden
funcionar en base a entrenamiento de comandos por las personas que los
utilizan, aunque ha sido una batalla de muchas décadas de investigaciones para
crear un robot capas de ser completamente autónomo, los investigadores no se
dan por vencidos ya que se topan con el sistema más complejo sobre la faz de la
tierra, que es crear un cerebro humano artificial para que un robot tenga la
posibilidad de pensar por sí mismo, y sentir lo que las personas sienten (libre
albedrio).
Aunque asustados pero curiosos los científicos buscan
saber, que pasaría si un robot pudiese pensar y razonar el mismo, es decir
tenga la opción de elegir una condición por sí solo, puesto que inventores
pronostican una era en la que podría ser el fin de la humanidad y la existencia
tal y como se la conoce, ya que los robots pueden ser capaz de tomar sus
propias decisiones y probablemente acabar con el mundo, si es que este no se
acaba primero. Aunque sabiendo que lo dicho anteriormente son puras
especulaciones, los investigadores siguen en la busca de darles esta capacidad
a los nuevos modelos de robótica, porque la curiosidad de que podría pasar es
bastante grande para la expectativa de cualquier persona y se sabe que de esto
se trata el hecho de avanzar e innovar en base a la tecnología.
En el mundo actual hablamos de que la inteligencia
artificial toma varios tipos de sistemas complejos, como pueden ser:
· Sistemas que piensan como
humanos: automatizan actividades como la toma de decisiones, la resolución
de problemas y el aprendizaje. Un ejemplo son las redes neuronales
artificiales.
· Sistemas que actúan como
humanos: se trata de computadoras que realizan tareas de forma
similar a como lo hacen las personas. Es el caso
de los robots.
· Sistemas que piensan
racionalmente: intentan emular el pensamiento lógico racional de los
humanos, es decir, se investiga cómo lograr que las máquinas puedan
percibir, razonar y actuar en consecuencia. Los sistemas expertos se
engloban en este grupo.
· Sistemas que actúan
racionalmente: idealmente, son aquellos que tratan de imitar de
manera racional el comportamiento humano, como los agentes
inteligentes.
· El mercado global de la robótica
industrial pasará de 29 mil millones de dólares en el 2013 a 44,48 mil millones
de dólares para el año 2020 (1).
Enfoque
de la IA
Desde la creación de la inteligencia artificial, se ha
definido a la misma de dos maneras diferentes, estas definiciones pueden ser:
Punto de vista tecnológico o ingenieril y el Punto de vista científico. (2)
Para
lograr el diseño de éste sistema VR de reconocimiento de voz, se basado desde
el punto de vista tecnológico o ingenieril, porque tiene que ver con la
creación de un sistema que funcione en varios aparatos electrónicos.
El punto de vista tecnológico ingenieril se basa en la
creación de inventos que realicen tareas de manera inteligente, es decir, son
destinados a la resolución de un problema puntual sin necesidad que intervengan
la resolución de otros problemas.
A diferencia del punto de vista tecnológico, la rama
científica de la IA pretende analizar el comportamiento de la inteligencia en
un invento, lo que conlleva a crear una teoría explicando el comportamiento de
seres inteligentes y que así mismo guie la creación de otros entes artificiales
capaces de alcázar el nivel de inteligencia de aquellos seres.
Estos estudios de seres inteligentes dentro de la IA,
ha llevado a resolver varias problemáticas que el sistema ha dado, se podría
decir que estos problemas serian resueltos luego por técnicas que se
implementan, denominadas adaptativas, no obstante, la creación de productos
inteligentes de la época actual es diseñarlos con la capacidad de adaptarse
acorde al entorno donde se desarrollan.
Está justificado su uso en aquellos problemas cuya
complejidad no permita una solución directa. Por ejemplo, los no resolubles polinomial mente. (2)
Tecnología aplicada
Desde
épocas muy antiguas el hombre ha trabajado por pura sobrevivencia a los
obstáculos que la vida le da, es decir, crear armas para su existir en lugares
peligrosos o cazar animales para comer, estos problemas, el hombre ha podido
superar sin complicación alguna. Cabe recalcar que la tecnología como tal ha
hecho que el hombre logre muchas buenas cosas, pero todo eso ha sido por puro
instinto de supervivencia.
Filósofos
decían que el hombre primitivo buscaba la manera de facilitarse las cosas, base
de varias problemáticas que se interponían, y de aquí sale una anécdota contada
por una persona llamada Ortega y Gasset. Ortega y Gasset filósofo, pensador
buscaba una manera de definir que era la palabra tecnología, y como lo usual de
los filósofos es contar historias que pudiesen dar a entender el significado de
una palabra conto lo siguiente: “En épocas muy antiguas cuando las personas aún
vivían en cuevas, el hombre luchaba por la supervivencia, y las mujeres por
cocinar y encontrar al hombre más guapo con quien quedarse, entonces estaban
allí 2 mujeres muy cautivadoras que buscaban llamar la atención de jefe de la
tribu, el jefe de la tribu todo alto y muy guapo decide elegir con cual
quedarse, pero mediante una competencia de quien podría llamar la atención de
la mejor manera.
Fue
allí donde las 2 mujeres comenzaron a competir por cual llamaba mejor la
atención del jefe, una chica comenzó a bailar muy provocativamente al jefe, lo
que le hizo muy difícil a la otra poder ganarle en esta competencia, cuando le
tocó el turno a la otra mujer ella fue un poco más inteligente, observo en sus
pies que habían 2 rocas, ella las sostuvo en sus manos hizo un arma y cuando
menos lo pensaba, cogió el arma y mato a la otra mujer, eliminando así la
competencia y ella quedaría como ganadora del corazón del jefe ”(3), entonces
lo que quiere dar a entender el filósofo con esta historia, que el hombre
siempre busca la conveniencia propia, eliminando a la competencia con inventos
que satisfagan sus necesidades, al igual que la mujer de la historia que
encontró la manera de eliminar a la competencia para poder ganar.
El
pensador madrileño Ortega y Gasset, definió a la tecnología como el arte que
tiene una persona para pensar, que acorde a la problemática que se plantee,
cree una herramienta o una solución capaz de resolver un problema
eficientemente, pero con la diferencia de que esta herramienta además de ser
usada adecuadamente, con el tiempo esta sea vaya mejorando o en otras palabras
innovando para que otras personas la utilicen y se adapten a ella.
Los
avances tecnológicos de la informática han permitido dos cambios radicales,
desde hace unas décadas cuando apareció el internet, permitió la posibilidad de
conectarse fácilmente a un mundo de información y la reducción en los costos
para hacerlo. Vale recalcar que la importancia de la tecnología radica en el
uso que le den las personas acordes a la necesidad que esta requiera. Aunque no
basta las personas que buscan de cierta manera dañar a las personas usando la
creación de otros para quedar bien o cometer delitos informáticos que dañasen
la integridad de una persona.
La
creación de aplicativos, ya sean estos físicos o virtuales, han llevado a
generar paralelamente a la solución de problemas, otros tipos de problemas que
molestan mediante el uso de estas tecnologías, por lo cual las personas han
tenido que innovar de manera rápida los productos ya elaborados, haciéndolos
más eficientes para el uso de las personas.
En un artículo publicado por
la revista iberoamericana de automática e informática industrial en el 2018,
llamado “Evaluación neurofisiológica del entrenamiento de la imaginación motora
con la realidad virtual en pacientes pediátricos con parálisis cerebral”, que
trata sobre una investigación exhaustiva de cómo mejorar el nivel psicológico
de las personas que tienen algún tipo de discapacidad o problemas de
movimiento, utilizan a la realidad virtual para brindar un imaginación motora a
los pacientes, bridando así un estado de ánimo de relajación a las personas que
fueron probadas en este proyecto.
El estudio ha involucrado
cuatro niños con parálisis espástica (edad media = 13,25 años y DS= 1.5), dos
disléxicos (más afectadas las extremidades inferiores que las superiores) y dos
tetrapléjicos (similar afectación de extremidades inferiores y superiores), que
han sufrido una intervención quirúrgica ortopédica multinivel para corregir
deformidades y restructurar la marcha. (5).
Componentes para utilizar en la
investigación
Arduino
Arduino es una plataforma de
creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y
software libre, flexible y fácil de utilizar para aficionados a la
implementación de algoritmos de computadoras. (4)
El
hardware libre son los dispositivos cuyas especificaciones y diagramas son de
acceso público, de manera que cualquiera puede utilizarlos sin ninguna
restricción. Esto quiere decir que Arduino ofrece las
bases para que cualquier persona o empresa pueda crear sus propias placas
o configuraciones.
El
software libre son los programas informáticos cuyo código es accesible por
cualquiera para que quien quiera pueda utilizarlo y modificarlo. Arduino ofrece la plataforma Arduino
IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), que es un entorno de programación con el
que cualquiera puede crear aplicaciones para las placas Arduino,
de manera que se les puede dar todo tipo de utilidades.
En
el proyecto del sistema VR a una silla de ruedas, se apoya en la utilización de
Arduino por varios puntos:
1. Es una
plataforma de código abierto.
2. Es
reprogramable e interactiva, se puede probar varias programaciones y así
experimentar la más eficiente para el proyecto.
3. Es barato
ya que una placa no llega a costar más de 50 dólares.
4. El código
que se utiliza para la programación de la placa es bastante sencillo de
comprender, y se puede mejorar acorde a la necesidad.
5. Cuenta con
pines programables para una función diferente cada uno, así mismo con pines
analógicos para sensores potentes.

Figura 1. Módulo Arduino.
Información tomada de página web learn.sparkfun.com. Elaborado por el autor.
Easy VR
El Easy
VR es un módulo de reconocimiento de voz multiuso diseñado para agregar
fácilmente capacidades de reconocimiento de voz versátiles, robustas y
rentables a casi cualquier aplicación.
El módulo Easy
VR 3 se puede usar con cualquier host con una interfaz UART con alimentación de
3,3 V - 5 V, como placas PIC y Arduino. Algunos
ejemplos de aplicaciones incluyen domótica, como interruptores de luz
controlados por voz, cerraduras, cortinas o electrodomésticos de cocina, o
agregar emisores de voz al proyecto inteligente que requiera esta
característica.
Se puede enchufar fácilmente
en una placa de prueba sin soldadura o en una placa de prototipos estándar, y
es compatible con las especificaciones de microbús.

Figura 2. Módulo Easy VR 3.0. Información tomada
de manual de uso de la Easy VR. Elaborado por el
autor.
Población

Figura 3. Gráficos estadísticos de
personas que sufren de alguna discapacidad en la república del Ecuador.
Información tomada de https://www.consejodiscapacidades.gob.ec/estadisticas-de-discapacidad/
. Elaborado por el autor.
De
acuerdo con la investigación en el Ecuador existen 453.956 personas con algún
tipo de discapacidad, registradas en un censo actualizado el 2018 por el
consejo nacional para la igualdad de discapacidades, en donde se presentan
tipos de discapacidad, tales como: Física, intelectual, auditiva, visual y
psicosocial. De las cuales un 46.70% equivale al total de personas que
necesitan de una herramienta de apoyo para movilizarse, como silla de ruedas, bastón,
entre otros. En donde mediante una ecuación se determinará la muestra necesaria
de personas a quienes mediante una encuesta se conocerá las principales
necesidades que personas con algún tipo de discapacidad tengan, para así
encontrar una utilidad a este sistema de reconocimiento de voz.
Cabe
destacar que se realizaron varios tipos de encuestas, que sirven como fuente de
información, para hacer saber mediante esta investigación, que el sistema de
reconocimiento de voz (VR), no solo se puede aplicar en sillas de ruedas como
tal, sino que además del campo de la salud, también se puede usar en otro tipo
de campos tecnológicos, en donde las personas deben adaptarse y utilizarlos.
Por esto dicho, varias personas fueron sujeto de una encuesta, es decir 137
personas (muestra de la población en una ciudad del Ecuador) fueron sometidas a
responder algunas preguntas acerca de que si conocían el sistema de
reconocimiento de voz (VR), así como los avances tecnológicos que existe en el
Ecuador y en los hospitales. Midiendo así el impacto y la aceptación de este
sistema en sus vidas. Así mismo ver como ésta investigación puede brindar a
personas que no tienen ni idea de los avances tecnológicos que hay en el
Ecuador, así como otras que ya lo saben, pero no están muy al tanto de este
tipo de tecnologías.
Para
la evaluación del objeto de estudio para saber cuáles son las posibles
necesidades o problemas que presentan las personas que usan alguna clase de
artefacto para movilizarse, mediante una encuesta realizada en el hospital IESS
de la ciudad de Machala, en donde se entrevistó a 10 profesionales que tienen a
cargo el proceso de rehabilitación de personas que sufren algún tipo de daño
físico sus cuerpos. De la misma manera
127 personas realizarán otro tipo de encuesta en donde objetivamente deberán
responder preguntas acerca de tecnología inteligente.
De
acuerdo con la fórmula para calcular estadísticamente la muestra dentro de una
población en donde se va a medir el impacto de un proyecto como tal en la
sociedad, se llega a lo siguiente:
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en donde:
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![]()
De
aquella fórmula para calcular la muestra, mediante un margen de error del 5.5%
y con una población de 241.606 (equivalente a la población total de Machala,
Ecuador), se estimó a 137 personas que serían participes de la encuesta
informal realizada para conocer el impacto de este tipo de tecnologías en la
sociedad como tal.
RESULTADOS
En
la encuesta realizada a las diez personas encargadas de brindar el servicio de
rehabilitación en el hospital IESS de la ciudad de Machala, se puede deducir
que se necesita un mayor conocimiento acerca de las tecnologías inteligentes e
innovadoras que, aunque los hospitales cuentan con tecnologías de alto nivel de
utilidad, los profesionales no usan el 100% de sus funciones, es decir usan un
muy limitado porcentaje de sus funciones, ya sea porque no cuentan con la
capacitación necesaria acerca de la informática o porque el uso para lo que se
necesita, es mucho más rápido hacerlo por la manera tradicional que por una
opción un poco complicada, pero así mismo eficiente.
En
el campo de la salud al igual que en otras áreas a donde está enfocada la
tecnología aplicada, las personas temen a que por la llegada de la robótica a
estas áreas vayan a perder su empleo, por la poca información que se tienen
sobre estos temas, cuando es todo lo contrario, como lo dicen muchos
investigadores que conocen y trabajan día a día sobre tecnologías innovadoras,
que las nuevas tecnologías solo vienen como un aporte a sociedad como tal. En
la época actual la inteligencia artificial es una realidad, todas las personas
la utilizan cuando utilizan su Smartphone, pero pocas las utilizan de manera correcta.
Se
deben crear capacitaciones y charlas para informar acerca de estos tipos de
sistemas, importantes para facilitar el trabajo de las personas, ya que se
tiene que saber que un sistema inteligente, es un sistema dedicado a una
función en sí, que se debe saber utilizar y que no se debe temer a la
innovación de este tipo de tecnologías.
Los
profesionales en el área de la medicina deben tener conocimientos bastos acerca
de la tecnología aplicada de la salud, así sea la base, para un mejor
entendimiento en esta área tan importante para todas las personas en el mundo.
Utilizando una
herramienta tecnológica bastante eficiente, cuando para hacer encuestas se
trata, Google Drive.
Google Drive es
una aplicación que permite la creación de documentos, ya sean estos, hojas de
cálculo, hojas de textos, presentaciones o formularios, en una plataforma
online, que se guardan en un cloud de datos (nube),
de donde se puede compartir aquella información que se requiera compartir con
la o las personas con quien se necesite comunicar y así poder interactuar de
manera más eficiente.
Mediante esta
plataforma, e hizo la encuesta que consto de 9 preguntas interactivas, el
proceso era bastante sencillo, las personas ingresaban al formulario lo
llenaban y al final enviaban las respuestas, con su correo adjunto. Dentro de las respuestas que en su totalidad
sumaron 126, se registró bastante variedad de conocimientos, ya que ciertas
personas tienen claro que las tecnologías inteligentes son una realidad, en
donde las personas deben adaptarse y prepararse para la era tecnológica que
arrasará con las herramientas que una persona común utiliza para realizar un
trabajo.
Dentro de la
primera pregunta, que se hizo para saber si es que las personas tenían un claro
concepto de la palabra tecnología, 114 personas contestaron que, si conocían el
significado, 1 persona que no y 12 personas que quizás conocían el significado
de la palabra tecnología. Aquí cabe recalcar un punto muy importante, ya que
muchas personas no conocen el significado correcto de “tecnología”, ya que
muchas personas solo la relacionan con un simple celular o un computador,
cuando es totalmente diferente a esas creencias, ya que la tecnología puede
definirse también como a una herramienta que no necesita de electricidad para
funcionar.
Dentro de la
república del Ecuador, ha habido muchos cambios tecnológicos, dado en
transportes públicos, celulares, institutos públicos, escuelas, colegios,
universidades, pero aun así estamos atrasados tecnológicamente a diferencia de
otros países de primer mundo, para esto se hizo una pregunta en donde se tenía
que responder si está o no de acuerdo con los avances tecnológicos que existen
en el Ecuador. En este puesto cabe recalcar una idea muy importante, los
avances tecnológicos son una parte fundamental en la vida de las personas, y
que van de la mano con la aceptación que una persona tenga, entonces lo que se
quiere llegar a decir, es que la sociedad debe interesarse en aprender nuevas
tecnologías, porque no se avanza solo con pedir que los altos mandos, adquieran
tecnologías inteligentes, sino que las mismas personas se interesen en
utilizarlas al 100%. Regresando a las respuestas que se tuvo en la encuesta, 70
personas están de acuerdo con los avances tecnológicos que ha habido en el
Ecuador, 23 personas no están de acuerdo, y 33 personas están medianamente con
esos avances tecnológicos.
En la tercera
pregunta se hizo una interrogante que va de la mano con la investigación, en
donde las personas tenían que decir si conocían acerca de reconocimiento de voz
y tecnología inteligente, para lo que 90 personas respondieron a que
efectivamente conocen estos temas, 13 personas que no tienen ni idea y 23 que
medianamente conocen algo de lo que se está proponiendo.
La cuarta pregunta
es una interrogante un poco capciosa, solo para medir el entendimiento de la
primera pregunta, y si conocen de herramientas tecnológicas, para lo que 99
personas respondieron que efectivamente conocen de estas herramientas, 17 que
no y 10 personas que quizás usan o hayan usado, cuando con solo responder esta
encuesta ya están usando una herramienta inteligente.
En la quinta
pregunta es para conocer acerca de que, si las personas están listas a adaptarse
a nuevas tecnologías en el área de la informática, en donde 109 personas
respondieron que, si están dispuestas a adaptarse a las nuevas tecnologías, así
como 4 personas que no lo están y 13 que quizás estén listas para cambios
tecnológicos en sus vidas.
La sexta pregunta,
así como la quinta pregunta van relacionadas en el tema de adaptaciones a los
cambios tecnológicos que existen en el mundo, ya que se formuló si la persona
cree que vale la pena adaptarse a esos cambios tecnológicos, donde 108 personas
respondieron que, si vale la pena esto, 3 personas que no y 15 que quizás si se
debe adaptar a estos cambios tecnológicos que existen en el mundo.
Dentro del
interrogante número siete, se establece que, si la persona conoce algún
concepto de inteligencia artificial, para lo que 80 personas respondieron que,
si conocían, 15 personas que no y 31 personas quizás sepa de este tema, esta
interrogante es importante, ya que de esto se basa el campo de donde está
inspirado este proyecto, y sepan de lo que se habla en todo el escrito.
Para la pregunta
número ocho, en donde se estableció que, si este sistema de reconocimiento de
voz debería ser implementado en hospitales de su localidad, en las herramientas
de rehabilitación tales como sillas de ruedas, camas, para lo que 103 personas
respondieron que efectivamente se debe utilizar este tipo de tecnologías en
hospitales, 4 personas que no se debería y 19 personas que quizás se debe usar.
En la pregunta
número nueve está relacionada con la propuesta del trabajo, para saber si la
sociedad toma un sistema de reconocimiento de voz como un sistema innovador en
el área tecnológica. En donde 105 personas respondieron que, si es innovador, 8
personas que no y 13 personas que quizás.
Sistema
de reconocimiento de voz en módulo de VR V3.1.
Al
igual que la configuración del sistema de reconocimiento de voz en un módulo easy VR, existen varios métodos para configurar un sistema
de reconocimiento, citando la figura 48 de la sección anterior, se tiene otro
módulo de reconocimiento de voz, que funciona por entrenamiento de comandos,
cuya diferencia radica en la utilización y la interacción entre hombre máquina.
En
el siguiente escrito se detallará paso a paso la configuración y edición del
logaritmo que permitirá que el sistema de reconocimiento de voz funcione.
a)
Instalar librerías pertenecientes al módulo de
reconocimiento de voz V3.1. o con su nombre en inglés “Voice
Recognition module V3.1”, ya que, una vez instalada
esta librería, se podrá acceder a los códigos ejemplos, en donde empezara la
configuración de este.
b)
Abrir arduino.cc, dirigirse en la barra de herramientas,
donde se encontrará con la opción “archivo”, y luego “ejemplos” para
seleccionar entre las opciones, los códigos de enteramiento del módulo.
c)
Abrir el código de ejemplo, para luego conectar el módulo
de reconocimiento de voz, en la placa Arduino.

Figura 5. Circuito Arduino -
módulo de reconocimiento de voz. Información tomada de la investigación.
Elaborado por García Torres Ingrid.
Se recuerda conectar bien los pines tal y como la
codificación ejemplo lo indica, ya que de esto depende que la conexión sea
satisfactoria sin ningún problema.
d)
Subir el código ejemplo al Arduino,
para luego proceder a la creación de los comandos que se requieran para las
acciones de la silla.
Para
el entrenamiento de la voz en el sistema de Arduino,
primero se requiere la conexión previa del micrófono al módulo de
reconocimiento de voz, luego mediante el comando ejecutado en la ventana serial
del Arduino “Sigtrain”,
seguido del número del comando “1” y el nombre del audio con el que se guardara
en el módulo de reconocimiento de voz.
Una
vez realizado esto el sistema dará 2 oportunidades para grabar el mismo audio,
de manera tal que el audio sea el correcto.
e)
Se procede a guardar los audios entrenados, ingresando el
comando “load - (números de comandos realizados)”.
f)
Luego siguiendo los 2 primeros pasos, se procederá a
abrir otro código ejemplo llamado, “sample_control_led”,
en donde mediante lenguaje de alto nivel, se pasa a editar de manera tal que
funcionen los motores y agregando los comandos de audios anteriormente
guardado.
Así mismo los códigos referentes a los motores, para esto
se busca las líneas pertenecientes a las acciones de
los audios.
g)
Al final se procede a la compilación del código, seguido
de sus pruebas.
Diseño de modelado de la silla de ruedas
Mediante
el uso de una herramienta de modelado 3D se puede ver una manera gráfica de
cómo será la silla de ruedas y en donde comprenderá los módulos con sus respectivos
motores para el funcionamiento del sistema como tal.

Figura 6. Diseño 3D de la silla de ruedas con medidas.
Información tomada de la investigación. Elaborado por García Torres Ingrid.

Figura 11. Diseño 3D de la silla de ruedas vista preliminar.
Información tomada de la investigación. Elaborado por García Torres Ingrid.
Implementación
de la propuesta en objeto de prueba
Para
la realización de pruebas de eficiencia del sistema de reconocimiento de voz
como tal, se realizaron varios métodos de empleo, es decir, se adaptó el
sistema VR en un carro de control remoto, de esta manera:

Figura 7. Circuito ensamblado en un carro de control
remoto. Información tomada de la investigación. Elaborado por García Torres
Ingrid.
Las observaciones de la prueba como tal son:
· El mínimo ruido al momento de
mandar al carro a realizar una acción, hace que el comando de voz no sea
reconocido de manera correcta, para lo cual se debe estar en silencio
ambiental, para que no existan problemas.
· Una batería de 7,4V, como la
utilizada en la prueba, funciono en un rango de 30 - 40 minutos continuos, sin
interrupción.
· El sistema funciono y obedeció a la
programación establecida.
· Existe cierto retraso en la
conversión de la voz a datos, para que el Arduino
ejecute la acción.
De
acuerdo con el alcance de este proyecto, que es crear un prototipo en donde se
demuestre el sistema de reconocimiento de voz implementado, para así ver el
funcionamiento eficiente del mismo. Vale recalcar que existen varios en donde
se puede diseñar un sistema de reconocimiento de voz VR, dicho esto, se puede
hacer observaciones de estos en el siguiente cuadro comparativo, para así
conocer el sistema VR más eficiente.
Tabla 1. Tabla comparativa
de sistemas de reconocimiento de voz probados.
|
|
Tipos de sistemas de reconocimiento de voz |
||
|
Observaciones |
Easy VR |
Módulo de reconocimiento de voz |
Bluetooth + App |
|
Calidad |
Buena calidad |
Buena calidad |
Buena calidad |
|
Eficiencia |
Poco eficiente, es muy vulnerable al
ruido. |
Poco eficiente, es muy vulnerable al
ruido. |
Bastante eficiente, cuenta con la
ayuda del sistema de Google. |
|
Funcionamiento |
Receptor y Emisor de datos. |
Receptor de datos. |
Receptor de datos. |
|
Comandos Ejecutados. |
Tiene para entrenar indeterminados
número de comandos, y también se pueden implementar tablas de audio para
respuestas. |
Tiene para entrenar indeterminados
números de comandos. |
No utiliza entrenamiento de datos,
sino utiliza otro tipo de configuración de datos. |
|
Alimentación |
3.3V – 5V. |
3.3V – 5V. |
3.3V – 5V. |
|
Tipo de código |
Código abierto. |
Código abierto. |
Código abierto. |
|
Adaptabilidad |
Solo se puede usar con la voz de la
persona que lo programa, es configurable. |
Solo se puede usar con la voz de la
persona que los programa, es configurable. |
Recepta cualquier tipo de voz, y solo
se tiene que configurar una vez. |
|
Costo |
$90,00 |
$50,00 |
$9,00 |
|
Tiempo de retraso de ejecución |
1 - 3 segundos. |
1 - 3 segundos. |
1 - 3 segundos. |
Información tomada de información tomada de la
investigación. Elaborado por García Torres Ingrid.
· Muchas
personas que realizaron la entrevista no están preparadas para los cambios
tecnológicos que puede haber en la humanidad, por lo que se debe ser bastantes
estrictos para la adaptación de estos.
· El sistema
de reconocimiento de voz da muchos problemas en lo que configuración respecta,
ya que se tiene que ser muy cuidadoso en los procesos y en la edición del
algoritmo de programación, ya que una línea de codificación puede dañar toda la
programación, y para el uso de dos sistemas, como se da el caso de este
proyecto, se tiene que seguir un orden especifico sin perder el nombramiento de
las variables, así como la presentación de respuestas.
· Existen
varios métodos para realizar un sistema de reconocimiento de voz, cada uno
tiene su pro y su contra, por lo que se debe probar su funcionamiento, para
saber cuál es el más eficiente.
· El módulo
de reconocimiento de voz, existen varios problemas en la ejecución de los
comandos por voz, ya que el más mínimo ruido al momento de decir una acción,
puede que este no la reconociera y así mismo no la ejecute.
· En los
métodos encontrados para la elaboración de pruebas de eficiencia, con respeto a
un sistema de reconocimiento de voz, se concluyó que existe un tercer y muy
eficiente tipo de sistema VR, para lo cual se describirá en los siguientes
puntos.
a)
El tercer método consta en la utilización de un módulo de
bluetooth, el cual se programa y ensambla junto a Arduino, para luego utilizarlo como un receptor de datos, y
así mediante una aplicación de Smartphone, comandar las acciones del sistema.
b)
Este método es mucho más eficiente a la utilización de un
módulo Easy VR, ya que se puede burlar fácilmente el
ruido del ambiente.
c)
Para una mejor explicación de este método, la tabla nº 23
del desarrollo de la propuesta.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Castillo, M. D., Serrano, J. I., Lerma, S., Martinez, I., & Rocon, E.
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[1] Facultad de Ingeniería Industrial, Universidad de Guayaquil, Ingeniera en
Sistemas Informáticos - Magister en Educación Informática
[2] Facultad de Ingeniería Industrial, Universidad de
Guayaquil, Ingeniero en Telecomunicaciones - Magister en MBA Mención
telecomunicaciones
[3] Facultad de Matemáticas
y Física, Universidad de Guayaquil, Ingeniera en Computación - Magister en
Sistemas de Información Gerencial
[4] Facultad de Ingeniería
Industrial, Universidad de Guayaquil, Ingeniero en Telecomunicaciones -
Magister en MBA Mención telecomunicaciones