基于DSP的機(jī)器人語音識別及控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、一個完整的迎賓機(jī)器人系統(tǒng)需要綜合運用多種人工智能技術(shù),其目標(biāo)是建立起 一個“人”的模型,讓機(jī)器人聽懂人的語言就是其中之一。機(jī)器人語音識別系統(tǒng)是迎賓機(jī)器人頭部的重要組成部分，機(jī)器人語音識別系統(tǒng)主要是對人的聲音進(jìn)行語音識別并做出判斷，然后輸出相應(yīng)的動作指令控制機(jī)器人的動作。 機(jī)器人要能夠?qū)Ψ翘囟ㄈ说恼Z音進(jìn)行識別，當(dāng)機(jī)器人接到語音信號后，對語音進(jìn)行預(yù)處理，端點檢測，特征向量提取，再通過對語音庫里的特征向量進(jìn)行模式匹配，輸出識別

2、結(jié)果。機(jī)器人識別的范圍由其訓(xùn)練過的語音庫決定，特定的語音對應(yīng)特定的動作。 傳統(tǒng)的機(jī)器人聽覺系統(tǒng)一般是以PC機(jī)為系統(tǒng)運行平臺對機(jī)器人進(jìn)行控制，其特點是用一臺計算機(jī)作為機(jī)器人的信息處理核心通過接口電路對機(jī)器人進(jìn)行控制，處理能力比較強(qiáng)大，語音庫比較完備，系統(tǒng)更新以及功能拓展比較容易。缺點是比較笨重，不利于機(jī)器人的小型化和復(fù)雜條件下進(jìn)行工作，此外功耗大，成本高。近幾年來微型處理器性能的提高促進(jìn)了機(jī)器人的迅速發(fā)展，特別是大存儲量及高速運算

3、DSP處理芯片的出現(xiàn)使機(jī)器人在脫機(jī)狀態(tài)下，獨立完成復(fù)雜的語音信號處理和動作指令成為可能。 論文在硬件上使DSP芯片TMS320VC5509與音頻芯片TLV320AIC23相結(jié)合作為機(jī)器人的語音采集系統(tǒng)，采用DSP作為語音識別處理器，具有較快的處理速度，并采用DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS 3.1完成對DSP芯片的外部接口配置；在軟件開發(fā)上，論文分析了語音信號的特點，對語音信號進(jìn)行預(yù)處理和端點檢測，語音特征向量采用美爾頻率倒譜系數(shù)（MF

4、CC），模式匹配和訓(xùn)練采用DTW動態(tài)規(guī)整算法，實現(xiàn)了機(jī)器人語音指令的識別。在動作控制上，采用FPGA芯片EP1CT100C8作為機(jī)器人頭部動作邏輯控制器，使機(jī)器人能夠根據(jù)非特定人的語音命令做出規(guī)定的頭部動作。 DSP的使用使機(jī)器人在脫機(jī)狀態(tài)下能夠獨立快速完成復(fù)雜的語音信號處理和動作指令控制，F(xiàn)PGA系統(tǒng)的開發(fā)降低了時序控制電路和邏輯電路在PCB板所占的面積，使機(jī)器人的“大腦”的語音處理部分微型化，低功耗。一個體積小，低功耗，高速