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

1、一個(gè)完整的迎賓機(jī)器人系統(tǒng)需要綜合運(yùn)用多種人工智能技術(shù),其目標(biāo)是建立起 一個(gè)“人”的模型,讓機(jī)器人聽懂人的語(yǔ)言就是其中之一。機(jī)器人語(yǔ)音識(shí)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(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)主要是對(duì)人的聲音進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別并做出判斷，然后輸出相應(yīng)的動(dòng)作指令控制機(jī)器人的動(dòng)作。 機(jī)器人要能夠?qū)Ψ翘囟ㄈ说恼Z(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)機(jī)器人接到語(yǔ)音信號(hào)后，對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行預(yù)處理，端點(diǎn)檢測(cè)，特征向量提取，再通過對(duì)語(yǔ)音庫(kù)里的特征向量進(jìn)行模式匹配，輸出識(shí)別

2、結(jié)果。機(jī)器人識(shí)別的范圍由其訓(xùn)練過的語(yǔ)音庫(kù)決定，特定的語(yǔ)音對(duì)應(yīng)特定的動(dòng)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(yùn)行平臺(tái)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制，其特點(diǎn)是用一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為機(jī)器人的信息處理核心通過接口電路對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制，處理能力比較強(qiáng)大，語(yǔ)音庫(kù)比較完備，系統(tǒng)更新以及功能拓展比較容易。缺點(diǎn)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(chǔ)量及高速運(yùn)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(dú)立完成復(fù)雜的語(yǔ)音信號(hào)處理和動(dòng)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(yǔ)音采集系統(tǒng)，采用DSP作為語(yǔ)音識(shí)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(duì)DSP芯片的外部接口配置；在軟件開發(fā)上，論文分析了語(yǔ)音信號(hào)的特點(diǎn)，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和端點(diǎn)檢測(cè)，語(yǔ)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(dòng)態(tài)規(guī)整算法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人語(yǔ)音指令的識(shí)別。在動(dòng)作控制上，采用FPGA芯片EP1CT100C8作為機(jī)器人頭部動(dòng)作邏輯控制器，使機(jī)器人能夠根據(jù)非特定人的語(yǔ)音命令做出規(guī)定的頭部動(dòng)作。 DSP的使用使機(jī)器人在脫機(jī)狀態(tài)下能夠獨(dú)立快速完成復(fù)雜的語(yǔ)音信號(hào)處理和動(dòng)作指令控制，F(xiàn)PGA系統(tǒng)的開發(fā)降低了時(shí)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(yǔ)音處理部分微型化，低功耗。一個(gè)體積小，低功耗，高速