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16. Voiture Commandée par la Voix avec Vosk (Hors ligne)

Vosk est un moteur de reconnaissance vocale (STT) léger qui prend en charge de nombreuses langues et fonctionne entièrement hors ligne sur Raspberry Pi. Vous n’avez besoin d’une connexion Internet qu’une seule fois pour télécharger un modèle linguistique. Ensuite, tout fonctionne sans réseau.

Dans cette leçon, nous allons :

Vérifier le fonctionnement du microphone sur le Raspberry Pi.
Installer et tester Vosk avec un modèle linguistique choisi.
Construire une voiture PiCar-X commandée par la voix qui écoute un mot déclencheur puis répond à des commandes telles que forward, backward, left et right.

Avant de Commencer

Assurez-vous d’avoir terminé :

Installer tous les modules (Important) — Install robot-hat, vilib, picar-x modules, then run the script i2samp.sh.

1. Vérifier votre microphone

Avant d’utiliser la reconnaissance vocale, assurez-vous que votre microphone USB fonctionne correctement.

Listez les périphériques d’enregistrement disponibles :
```
arecord -l
```
Recherchez une ligne comme card 1: ... device 0.
Enregistrez un court échantillon (remplacez 1,0 par les numéros trouvés) :
```
arecord -D plughw:1,0 -f S16_LE -r 16000 -d 3 test.wav
```
- Exemple : si votre périphérique est card 2, device 0, utilisez :
```
arecord -D plughw:2,0 -f S16_LE -r 16000 -d 3 test.wav
```
Lisez l’enregistrement pour le vérifier :
```
aplay test.wav
```
Ajustez le volume du microphone si nécessaire :
```
alsamixer
```
- Appuyez sur F6 pour sélectionner votre microphone USB.
- Trouvez le canal Mic ou Capture.
- Assurez-vous qu’il n’est pas en mode muet ([MM] signifie muet, appuyez sur M pour réactiver → cela doit afficher [OO]).
- Utilisez les flèches ↑ / ↓ pour modifier le volume d’enregistrement.

2. Tester Vosk

Étapes à suivre :

Créez un nouveau fichier :

cd ~/picar-x/example
sudo nano test_stt_vosk.py

Copiez l’exemple de code ci-dessous, puis enregistrez avec Ctrl+X, Y et Entrée :

from picarx.stt import Vosk

vosk = Vosk(language="en-us")

print(vosk.available_languages)

while True:
    print("Say something")
    result = vosk.listen(stream=False)
    print(result)

Exécutez le programme :
```
sudo python3 test_stt_vosk.py
```
La première fois que vous exécutez ce code avec une nouvelle langue, Vosk va télécharger automatiquement le modèle linguistique (par défaut, la version « small »). En même temps, il affichera la liste des langues prises en charge. Ensuite vous verrez :
```
vosk-model-small-en-us-0.15.zip: 100%|███████████████████| 39.3M/39.3M [00:05<00:00, 7.85MB/s]
['ar', 'ar-tn', 'ca', 'cn', 'cs', 'de', 'en-gb', 'en-in', 'en-us', 'eo', 'es', 'fa', 'fr', 'gu', 'hi', 'it', 'ja', 'ko', 'kz', 'nl', 'pl', 'pt', 'ru', 'sv', 'te', 'tg', 'tr', 'ua', 'uz', 'vn']
Say something
```
Cela signifie :
- Le fichier modèle (vosk-model-small-en-us-0.15) a été téléchargé.
- La liste des langues disponibles a été affichée.
- Le système écoute maintenant — parlez dans le microphone du PiCar-X, et le texte reconnu apparaîtra dans le terminal.
Conseils :
- Placez le micro à environ 15–30 cm de votre bouche.
- Choisissez un modèle qui correspond à votre langue et à votre accent.

Mode Streaming (optionnel)

Vous pouvez aussi utiliser le mode de streaming pour voir les résultats partiels pendant que vous parlez :

from picarx.stt import Vosk

vosk = Vosk(language="en-us")

while True:
    print("Say something")
    for result in vosk.listen(stream=True):
        if result["done"]:
            print(f"final:   {result['final']}")
        else:
            print(f"partial: {result['partial']}", end="\r", flush=True)

3. Voiture Commandée par la Voix

Nous allons maintenant connecter la reconnaissance vocale au PiCar-X !

Nous utiliserons un mot déclencheur (« hey robot ») afin que la voiture n’écoute les commandes qu’après activation. Cela économise des ressources CPU et évite les déclenchements accidentels.

Exécuter le code

cd ~/picar-x/example
sudo python3 16.voice_controlled_car.py

Dans ce programme, la voiture :

Attend le mot déclencheur « hey robot ».
Ensuite, vous pouvez parler naturellement — tant que votre phrase contient un des mots-clés (forward, backward, left, right), la voiture réagit.

Par exemple :
- « Can you move forward a little? » → la voiture avance.
- « Please turn left now. » → la voiture tourne à gauche.
La commande « sleep » arrête la boucle de commande et remet la voiture en mode veille.

Code

from picarx import Picarx
from picarx.stt import Vosk
import time

px = Picarx()
stt = Vosk(language="en-us")

WAKE_WORDS = ["hey robot"]

print('Say "hey robot" to wake me up! Then say: forward / backward / left / right. Say "sleep" to stop listening.')

try:
    while True:
        # --- wait for wake word once ---
        stt.wait_until_heard(WAKE_WORDS)
        print("Wake word detected. Listening for commands... (say 'sleep' to pause)")

        # --- command loop: multiple commands after one wake ---
        while True:
            res = stt.listen(stream=False)
            text = res.get("text", "") if isinstance(res, dict) else str(res)
            text = text.lower().strip()
            if not text:
                continue

            print("Heard:", text)

            if "sleep" in text:
                # pause command mode; go back to wait for wake word
                px.stop(); px.set_dir_servo_angle(0)
                print("Sleeping. Say 'hey robot' to wake me again.")
                break

            elif "forward" in text:
                px.set_dir_servo_angle(0)
                px.forward(30); time.sleep(1); px.stop()

            elif "backward" in text:
                px.set_dir_servo_angle(0)
                px.backward(30); time.sleep(1); px.stop()

            elif "left" in text:
                px.set_dir_servo_angle(-25)
                px.forward(30); time.sleep(1)
                px.stop(); px.set_dir_servo_angle(0)

            elif "right" in text:
                px.set_dir_servo_angle(25)
                px.forward(30); time.sleep(1)
                px.stop(); px.set_dir_servo_angle(0)
            # (ignore other words)

except KeyboardInterrupt:
    pass
finally:
    px.stop(); px.set_dir_servo_angle(0)
    print("Stopped and centered. Bye.")

Dépannage

No such file or directory (lors de l’exécution de `arecord`)

Vous avez peut-être utilisé un mauvais numéro de carte/périphérique. Exécutez :
```
arecord -l
```
puis remplacez 1,0 par les numéros indiqués pour votre microphone USB.
Le fichier enregistré est silencieux

Ouvrez le mixeur et vérifiez le volume du micro :
```
alsamixer
```
- Appuyez sur F6 pour sélectionner votre micro USB.
- Assurez-vous que Mic/Capture n’est pas en mode muet ([OO] au lieu de [MM]).
- Augmentez le niveau avec la flèche ↑.
Vosk ne reconnaît pas la parole
- Assurez-vous que le code de langue correspond au modèle (par ex. en-us pour l’anglais, zh-cn pour le chinois).
- Tenez le micro à 15–30 cm et évitez les bruits de fond.
- Parlez clairement et lentement.
Le mot déclencheur (« hey robot ») ne fonctionne pas
- Dites-le d’un ton naturel, pas trop vite.
- Vérifiez que le programme affiche bien le texte reconnu. Sinon, le microphone ne fonctionne probablement pas.
Latence élevée / reconnaissance lente
- Le téléchargement par défaut utilise un petit modèle (plus rapide, mais moins précis).
- Si c’est encore lent, fermez d’autres programmes pour libérer du CPU.