面向智能机器人应用的声源定位系统研究

发布时间：2021-04-18 12:54

　　将人类听觉系统机理应用到机器人领域,不仅可与视觉互补,使得机器人能灵活地处理所处环境中视听信息,且对于智能机器人设计有重要参考价值。声源定位作为机器人听觉系统的主要功能之一,近些年得到学者的广泛关注与研究。它是实现其他听觉功能,如声源分离、语音识别的前提,同时声源定位在人机交互（HMI,Human-Machine Interaction）和人工智能领域也有着举足轻重的地位。本文在研究以往的声源定位系统成果的基础上,深入讨论了麦克风阵列技术;建立了一个以基于Linux系统的树莓派ReSpeaker 4-Mic扩展板为核心阵列的四元十字阵声源定位系统,通过仿真比较波束形成、超分辨率谱估计、到达时延差（TDOA,Time Delay of Arrival）三类算法的性能,采用当前主流的时延估计（TDE,Time Delay Estimation）声源定位算法,并分别在室内和室外不同环境下测试了系统性能和算法精度;最后搭建一个以DSP板ADI-21489和STC89C52联合控制的步进电机转动系统,将声源定位系统移植到机器人头上,实现了机器听觉系统中的声源定位以及机器人头部转动面向声源的功能,... 

【文章来源】：广州大学广东省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

混响环境下人机交互场景Fig.1-1Man-machineinteractioninreverbenvironment

麦克风垂直于源 ，机器人矢量移动固定数。麦克风阵列的集成旋转和平移运动仅使用离定位。最后，开发出一种使用自旋转双麦行声源定位的无人地面机器人。该技术首先机器人平台上进行验证。结果显示所提出的听觉设计中，机器人听觉的运动控制依赖于aA, Bertin N, Chaumette F.提出了一个基于听，机器人运动直接与听觉感知相关：低级听用于机器人的运动。具有对伪造测量的鲁棒优势。实验结果表明，通过在不同机器人平了听觉伺服框架的有效性，如图 1-2 所示为

（C） 声源定位跟踪机器人 （d）中科院声学所声学照相机图 1-3 国内声源定位研究成果Fig.1-3 Domestic sound localization research results2018 年 1 月，陈妮等人针对多机器人协作环境下，提出一种基于无线络的窄带信号定位方法[16]，利用 TDOA 和全相傅里叶变换算法，实现传感器网络环境下 3 个机器人协作声源定位，具有较高的定位精度，能际多机器人协作的场景需求，系统测试示意图如图 1-4 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正四棱锥结构的机器人声源定位系统研究[J]. 陈国良,徐扬,黄晓琴.  计算机应用研究. 2019(04)
[2]一种无线传感器网络环境下多机器人协作式声源定位方法[J]. 陈妮,何华光,叶进.  科学技术与工程. 2018(03)
[3]机器人双耳声源定位[J]. 甘宜超,孙骞,辛丽,钱广秀,高寒旭,贾丽,贾刚,常发亮,赵增顺.  信息技术. 2017(07)
[4]基于聚焦预处理的累量域空间平滑算法[J]. 吴向东,马仑,和洁.  系统工程与电子技术. 2015(08)
[5]声音定位机器人设计与实现[J]. 杨万彩,季振山.  电子技术应用. 2013(03)
[6]机动目标被动声定位仿真研究[J]. 李杰,李喆,陈文聪.  北京理工大学学报. 2004(06)



本文编号：3145509