幼儿智能语音交互动漫学习机项目可行性研究报告Word文档下载推荐.docx
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《动漫学习机》硬件系统为嵌入式环境。
完善、外部接口丰富，适合于产品的系列化开发。
《动漫学习机》采用自主编译的LIUNX操作系统和语音识别系统，系统技术和第三方应用技术成熟，主要的技术实现、技术支持、开发资源都具备条件。
《动漫学习机》技术原理：
1]、以LIUNX操作系统为基础，嵌入大动态语音识别引擎，形成独特的语音操作系统，搭建起具有人机交互功能的系统架构。
2]、运用语音识别技术，在FLASH.8（或其他版本）上开发出具有语音识别功能的FLASH控件接口。
3]、硬件系统遵循向上兼容设计，基于PC平台架构的各类接口及传输、存储模式，实现与PC同步通迅。
4]、自主开发的，具有人机交互功能的语音交互动漫、互动FLASH词典及其他类交互式FLASH学习软件。
1.2、技术创新论述
《动漫学习机》包含了语音识别、交互式FLASH动画等当前人机交互领域的先进技术，同时包含有嵌入式系统在人机交互领域中应用的平台适应性研究，在项目应用中，技术关键点具有以下创新：
1.2.1、整合在FLASH中的语音人机交互界面技术，包括语音识别、语音合成、语音检索、语音自由互译对话等技术。
1.2.2、人机交互系统中的类人化智能交流{智能动态搜索引擎}、中/英文语音多媒体资料库视频检索、中/英文语音的自然语言概念识别模型算法。
1.2.3、语音识别算法模型、语音自适应、环境强健性、非特定人混合语种识别以及模糊音词汇判断识别。
1.2.4、支持ActionScript2以及国际市场通用的Unicode编码，交互式Flash特性完整应用在《动漫学习机》屏幕保护、互动学习等系统各个层面，最优秀的智能化人机接口，带给人耳目一新的感觉。
1.2.5、《动漫学习机》独一无二的特点，是学习者可以通过交互动漫技术，与课件中的角色互动：
在语音指令（学习内容）下，FLASH会根据指令，做出相应的动作和语言反应；
通过人机互动的形式，加以生动有趣的FLASH场景，及其有利于加强学习者的记忆能力。
1.3、技术先进程度论述
《动漫学习机》中采用了先进的语音识别技术，其核心技术涉及到了语言声学。
语言声学是声学与语言学的交叉学科，随着声学技术的发展和声学理论研究的深入，人们开始借助声学特性和听觉、视觉因素等构建人机交互技术。
语音是人们最惯常使用的自然语言，是人机交互最便捷的工具，语音识别技术与FLASH技术的结合，为智能化语音人机交互应用提供了基础。
语言是人类高级智能的体现，《动漫学习机》是一个完整的交互式FLASH系统、语音识别和文语转换系统以及双语语音实时翻译系统，具有一定的技术先进度：
Ａ、全球首创的交互式FLASH语音识别系统
Ｂ、全球首创的大动态非特定人双语（如中英文）FLASH动漫交互系统。
Ｃ、实时语音转文本输入及调用引擎。
Ｄ、中、英文写入式实时语音识别系统。
1.4、知识产权情况
1.4.1、《动漫学习机》可申请LIUNX系统下的具有自主知识产权的软件著作权。
1.4.2、《动漫学习机》可申请人机交互动漫语音动态引擎自主知识产权。
1.4.3、《动漫学习机》的人机交互动漫软件（课件）和原创动漫形象，可申请多项自主知识产权。
1.4.4、《动漫学习机》硬件平台可申请自主知识产权。
1.4.5、《动漫学习机》的核心语音模块，可申请自主知识产权。
1.4.6、《动漫学习机》的外观设计，可申请自主知识产权。
2、项目的技术成熟性和可靠性
《动漫学习机》是为3—6岁儿童设计的一款具有语音识别功能的语言文字学习产品。
3—6岁儿童的识字活动主要是通过游戏，影像，故事等形象的方式实现的，这一阶段儿童自身积极性的发挥在他们的识字活动中起着至关重要的作用。
基于以上两点，《动漫学习机》通过对一段文字（根据不同年龄限定不同的字库范围和文字个数）的准确朗读，结合flash故事的播放，通过语音交互方式与幼儿开展互动，使幼儿认识并记住这段文字中此前不认识的字，词，从而充分调动儿童视觉，听觉等五感，并激发出他们的自身积极性，寓教于乐，在娱乐中轻松并全方位的学习。
考虑到此年龄段儿童的主动操作能力较差，《动漫学习机》的操作简洁明了，易于使儿童快速准确地掌握。
以下是《动漫学习机》产品操作的简单介绍：
进入产品界面后，有一系列的子栏故事，儿童可以根据自己的喜好选择任意一个故事。
进入故事界面，分为文字显示区和flash播放区两部分，儿童通过对文字显示区的一段给定文字（由对应的故事提取的关键字组成）的朗读，控制flash播放区故事的进展，如果遇到不认识的生字，flash故事进展自动停止，此时儿童可以求助帮助，界面自动弹出关于此生字的信息（包括发音，具体形象等）的帮助界面，通过语音识别系统实现语音和文字的交流，从而全方位的记住此文字。
结束对此生字的学习，帮助界面自动消失，返回到flash播放界面，儿童重新朗读这段文字，使停止的故事情节得以继续发展下去。
如此反复，不断开发儿童对识字的积极性，使他们在观看flash股市的同时主动而全方位的记住文字，从而达到寓教于乐的效果和目的。
1.使用流程
《动漫学习机》基本确定了产品的使用流程：
开机之后，进入“欢迎”界面，此界面是一个过渡界面，然后迅速进入产品的主界面。
主界面主要分为三部分：
故事选择区，操作选择区和设置区。
选择故事，进入故事界面。
故事界面分为两部分：
flash播放区和文字显示区。
遇到不认识的文字，自动弹出帮助界面。
帮助界面分为两部分：
文字显示区和相关画面显示区。
完成故事之后，系统自动弹出回放/保存选项，可以选择是否回放或者保存刚才的故事完成情况。
然后退出本故事，进入主界面，可以选择下一个故事或者选择退出。
2.界面描述
根据第一部分的产品描述和使用流程，并结合幼儿的认知规律和特点，《动漫学习机》把产品界面设计如下：
（1）欢迎界面。
为了避免单调，我们设计了欢迎界面。
本届面采用了亲切的动漫角色形象，希望通过一开始就吸引住幼儿的注意力。
见下图。
欢迎界面
（2）主界面。
考虑到此年龄段幼儿的认知能力，《动漫学习机》本着越简洁越好的原则，设置了四个主界面，并且用数字标明，便于幼儿辨认。
在两个下角设置了两个按键，用于确定和退出控制。
为了便于家长对产品进行设置，在主界面设置了设置按键。
主界面
（3）故事界面。
在保证要实现功能的前提下，尽量使画面简洁（一共两部分：
图画显示区和文字显示区）。
并且通过字体的大小变化和颜色的改变，将幼儿的注意力尽量吸引到文字显示区。
**
故事界面
（4）帮助界面。
当幼儿遇到不认识的字时，帮助界面自动弹出。
帮助界面极为简单，包括相应的字（同时发声）和助于理解的相应的画面。
帮助界面
方案设计
方案一：
方案二：
方案三：
方案四：
总结各方面因素，《动漫学习机》选择方案四为最终方案。
设计分析
针对《动漫学习机》的最终方案，对其进行了相关的设计分析，主要包括以下几个方面：
一.结构与材料分析：
（一）结构分析
产品结构如下：
结构图
工程图如下：
工程图
（二）材料分析
1、ABS工程塑料（用于机壳的绝大部分位置，不同部位适其需要采用不同性质的塑料，比如底盘应该扛摔，手持部位应该抗磨，且摩擦系数较大，整体应该色彩表现鲜艳，健康为主。
ABS是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在0.4%-0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到0.2%-0.4%，而且绝少出现塑化后收缩。
ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。
许多漂亮的玩具、组合式的智力开发玩具也可使用ABS来制作。
工艺分析
根据《动漫学习机》为儿童而设计的产品特性，并考虑成本等各方面的因素，以及现在塑料工艺和塑料产品的成熟，《动漫学习机》采用ABS塑料作为主要的材料。
工艺方面所涉及的内容主要有以下几方面:
模具的选用，材料的成型，产品的成型，产品的加工，产品的修饰和产品的最后组装。
（一）模具的选用
在模具上《动漫学习机》根据产品的特点和设计的要求，采用三套模具，分别为底部整体用一套模具，产品上表面采用两套模具，如下图：
（二）材料的成型和产品的成型
《动漫学习机》采用的是目前技术非常成熟的注射成型。
这种成型工艺是成型塑料制品的一种重要方法，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可以用此法成型。
注塑具有成型周期短，能一次成型外形复杂，尺寸精确，带有嵌件的制品；
对成型各种塑料的适应性强；
生产效率高，易于实现全自动化生产等一系列优点，是一种比较经济而先进的成型技术。
由于材料的注射成型能一次成型外形复杂，尺寸精确，带有嵌件的制品，因此，材料成型的过程也是产品成型的过程，这两步在用塑料的注射成型工艺是可以合并为一步处理的，这样还可以节约时间和成本。
（三）产品的修饰
《动漫学习机》作为一款引导儿童语言发展和形成的产品，也要尽可能的陶冶孩子审美的情操，因此做工要求精致，在各个方面都要处理好，使之不仅是一件产品，更是一件艺术品，因此对产品也要精细地修饰。
现在的产品越来越提倡宜人性，色彩也是满足人心理需要的很重要的一方面。
《动漫学习机》的上色工艺采用静电法，可有效保证颜色不脱落，有利于保证儿童的身心健康。
（四）装配
《动漫学习机》面对的是三至六岁的儿童，他们好奇心重，爱动手，对能拿到手的东西有一定的破坏力，但他们的力气还很小，也还无意识借助其他的工具，因此并不需要做非常严密的保护措施，所以，《动漫学习机》的连接主要还是卡式的。
这样可以减少工序，节约成本，提高生产的效率。
总结：
《动漫学习机》从材料成型，一直到装配成最后的成品，工艺都比较简单，工序也不多，容易实现。
《动漫学习机》从人机工程学角度出发，最大限度的考虑了产品的可靠性：
1）产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；
2）产品是否顺手和好使用；
3）是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险；
4）各操作单元是否实用；
各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；
5）产品是否便于清洗、保养及修理。
下面就《动漫学习机》用以上标准来细致的检测一下：
1）《动漫学习机》的长度为265mm,宽度为235mm，厚度为25mm，重量为1125克。
我们的主要消费人群为3岁到6岁的儿童，以下为中国3到6岁的儿童身高和体重数据。
月份男女
体重（公斤）身高（厘米）体重（公斤）身高（厘米）
平均值标准差平均值标准差平均值标准差平均值标准差
3岁-13.851.3794.33.613.391.2993.53.6
3.5岁-14.671.4297.63.814.181.4096.63.6
4岁-15.511.49101.03.914.941.4999.93.9
4.5岁-16.291.63104.24.215.841.59103.24.0
5岁-17.171.69107.54.216.701.82106.54.3
5.5岁-17.991.80110.44.317.531.84109.54.4
6-7岁19.332.09114.34.918.742.10113.54.8
从上可以看出3到6岁的儿童拥有足够的体长和力量来使用我们的产品。
2）从图中我们可以看出，《动漫学习机》产品外形是模糊的反S形，产品的下半部两侧采用了较大的符合儿童手形的弧形，这样在孩子用双手抓握本产品时相当的舒适。
两个功能按键分居左右，能正好被儿童使用者的双手触到，而且两键面积较大，方便操作。
屏幕采用7英寸的液晶显示屏，学习内容一目了然。
《动漫学习机》的绝大部分操作均由操作者通过语音识别系统来实现，操作简单，动动嘴皮子就可完成操作。
3）3到6岁的孩子比较多动，手中的东西经常受到摔打是不可避免的。
《动漫学习机》的外壳主要由ABS工程塑料构成，抗剪抗压、耐磨抗摔，制作工艺精细。
《动漫学习机》采用了液晶显示屏，价格比较昂贵且不太抗摔，特在屏幕上附加一层钢化玻璃予以保护。
不会由于液晶液因被摔打而流出对孩子造成伤害。
产品外形非常简单，由较大的弧面组成，没有棱角，不会对孩子造成伤害。
开机关机键设在顶部，孩子在使用时不会误碰而形成误关机。
4）《动漫学习机》产品下半部左右均设置了符合手形的具有磨砂表面的部件，从而增大摩擦系数使使用者更好抓握。
两个功能按键的位置与屏幕上软件界面相呼应，其功能一目了然。
背面设有把手，可在携带时手提，方便实用。
5）《动漫学习机》的外表面由ABS工程塑料及钢化玻璃组成，清理起来非常容易。
由于外形结构比较简单，一旦发生损坏，修理起来相对简单。
但由于为电子产品，内部构件若损坏，应到指定维修地点维修。
6）色彩上选择了儿童非常喜欢的淡绿色、淡黄色和白色进行搭配，活泼健康、优雅稚嫩。
根据儿童喜欢多样性选择的特点，动漫学习机》还可以进行多套配色方案，由儿童最喜欢的五种颜色（淡蓝色、黄色、黄绿色、蓝绿色、橙色）和永恒的流行色白色为基色进行色彩搭配，使儿童在购买《动漫学习机》时有更多的选择。
综上所述，《动漫学习机》的设计是非常科学的，达到了“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”的目的。
已经完善的硬件平台和软件系统，保证了《动漫学习机》的技术成熟性。
器件名称
功能描述
主处理器/GFi-400MHz
翰领软件向国内知名芯片设计公司定制的多媒体处理器芯片。
主频最高可达360MHz。
支持MP3、MP4硬件加速解码（H264D1分辨率可达30fps），支持500万像素camera，支持2D加速
内存
三星64MB1.8V高速SDRAM
SSD硬盘：
三星4GB，可支持达到16GB
蓝牙2.0
支持数据传输和立体声传输
TV-OUT
支持视频输出到大屏幕电视，方便通过大屏幕进行学习
Flash硬件加速器
支持FLASH全格式解码（包括未来格式）
TFT+触摸屏
7英寸高清QVGATFT
《动漫学习机》嵌入式应用软件模型在白噪声条件下不同噪声比应用测试结果（中国科学院自动化研究所国家高技术创新中心测试结果）：
测试产品：
《动漫学习机》语音识别程序
模型说明：
应用于自编程liunx系统的嵌入式应用模型
测试条件：
加入训练噪音分别是babble,leopard,factory,white。
信噪比分为0db,10db,15db,20db,clean
几个级别。
噪声种类multi-train
clean0.928620
\Noise\dining\0db0.578912
\Noise\dining\5db0.820210
\Noise\dining\10db0.893473
\Noise\dining\15db0.916441
\Noise\dining\20db0.920785
\Noise\dining\25db0.927242
\Noise\f16\0db0.840487
\Noise\f16\5db0.906725
\Noise\f16\10db0.929997
\Noise\f16\15db0.934371
\Noise\f16\20db0.932634
\Noise\f16\25db0.932679
\Noise\factory\0db0.761406
\Noise\factory\5db0.891819
\Noise\factory\10db0.916441
\Noise\factory\15db0.928934
\Noise\factory\20db0.936019
\Noise\factory\25db0.931618
\Noise\mall\0db0.589050
\Noise\mall\5db0.784049
\Noise\mall\10db0.868492
\Noise\mall\15db0.897531
\Noise\mall\20db0.919459
\Noise\mall\25db0.924145
\Noise\babble\0db0.749240
\Noise\babble\5db0.878634
\Noise\babble\10db0.920528
\Noise\babble\15db0.926953
\Noise\babble\20db0.931664
\Noise\babble\25db0.934687
\Noise\white\0db0.777628
\Noise\white\5db0.875550
\Noise\white\10db0.905986
\Noise\white\15db0.921854
\Noise\white\20db0.925237
\Noise\white\25db0.926227
4、项目当前的进展情况
1、硬件平台开发，硬件原理图、PCB图绘制设计，完成。
2、外围接口及外接设备选取及各类驱动设计，完成。
3、硬件平台整体系统构建，完成。
4、硬件底层应用程序编译、调试，完成。
5、交互式软件硬件接口设计，完成。
6、软件功能开发，进行中。
7、软件系统各层库的确定及接口程序设计，进行中
8、软件系统架构设计，进行中。
9、应用程序软件（课件设计），进行中。
10、产品外观和结构设计，进行中。
二、市场调查和需求预测
1、市场规模
在学习领域语音识别技术和交互式动漫将在未来几年多学习类产品产生广泛的作用和影响。
亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力。
主动的去交互与被动的观看，有质的差别。
据第五次人口普查发布的统计公告，中国大陆3-6岁的婴幼儿共计4300万，其中城市3-6岁的婴幼儿数量为3090万。
以广州市为例（2007年数据），月收入在1500元以上的家庭孩子月消费额为552元，月收入达到5000元以上的家庭孩子月消费额为1165元。
如果每个孩子月消费额的30%用于教育消费，最低的消费则为每月150元。
如此，中国大陆的幼儿市场潜力每年就有160多亿元的规模，可开发的幼教市场在50多亿元。
中国2008年动漫产业的产值也已经达到1200亿元。
在今后的5～10年，国家要求动漫产业至少要占GDP的1%，这意味着中国动漫产业未来至少具有1000亿元产值的巨大发展空间。
当前，国家正在大力推广健康有益的动漫教育产品，传播优良的思想文化，《动漫学习机》是资金密集型、科技密集型、知识密集型、劳动密集型的产品，具有消费群体广、市场需求大、营销周期长等特点，由此可以预见：
《动漫学习机》是具有庞大市场规模的创新型产品。
2、竞争对手分析
目前国内、国外尚无公司从事和《动漫学习机》相类似产品的技术开发，故明显的竞争对手还未出现，但不排除潜在竞争对手存在的可能。
3、本项目的市场占有情况预测
国家统计局2007年调查表明，我国城市幼儿的家庭教育消费占家庭消费的65.5%,66.5%的家长把孩子教育投资列为第一位，因此为孩子选择好的学习方法而费尽苦心。
《动漫学习机》很好的解决了这个问题。
《动漫学习机》市场几乎空白。
其优良的智能互动学习功能，及生动有趣，寓教于乐的学习方法和FLASH交互功能是其它幼教产品无法比拟的，只要推广策略正确，必定能在短期形成较大市场，利用开发领先的时间差，《动漫学习机》能享有较高的市场占有率，中国的传统非常注重教育，所以《动漫学习机》的市场前景是非常诱人的。
按一个中等发达城市的总人口数为300万计算，3-6岁的儿童数量应占54万左右，《动漫学习机》按市场占有率30%计算，消费客户数量至少为16万人左右。
《动漫学习机》借助语音识别技术、交互FLASH技术和电子信息技术等高科技手段，以开发智力与激发潜能为主，千万儿童的潜在消费市场将造就上百亿销售规模。
三、项目实施计划
1、项目组织及规划情况
根据《动漫学习机》项目开发意向，制定属于本项目的执行制度，并严格执行，在立案开展项目之时，首先清楚项目所有成员的责任及周期责任，项目负责人责任、投资者责任，实行责任制。
所有项目成员必须严格执行“5S”管理法则，保证研发团队及个人工作环境整洁以及个人思路清晰，按时按质完成工作指标
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