智能社交机器人的研究

发布时间：2017-07-18 13:16

  本文关键词：智能社交机器人的研究

  更多相关文章： 社交机器人 ROS RGB-D摄像头 头部检测 自主避障 语音交互 人体跟随 社交互动

【摘要】：随着教育机构和服务业对机器人需求量的快速增长,许多高校和研究机构在寻求高性价比的机器人用于开展机器人课程相关的教学和研究。甚至包括儿童教育、医学、脑科学、认知科学和社会学等领域对机器人的需求也越来越大。此外,许多机器人相关的应用在最近几年得到了快速的增长以及智能手机、人工智能、互联网技术、可穿戴设备、机器人底盘、传感器、RGB-D摄像头以及机器人操作系统ROS平台等机器人相关技术的不断进步,快速搭建一个高性能的机器人平台成为了可能。在这种情况下,设计一种基于ROS框架主要用于科研和教育的,易于搭建的社交机器人。本文的主要研究如下：1)基于ROS系统框架,提出一种新的社交机器人总体设计方案,并划分视觉系统,语音交互系统以及控制系统。2)构造社交机器人的原型结构,包括移动机构和整体机械结构,并对移动机构的运动模型分析和推导。3)给出自主避障,头部检测,语音交互,人体跟随,社交互动等主要功能模块的算法思想以及算法流程。论文的研究成果已在开发的原型机中得到验证,通过对原型机的功能测试以及系统测试实验证明社交机器人具有在非结构和动态的环境中自主行走,规避静态或者动态障碍物以及拥有丰富的社交行为,包括社交机器人能够自主检测场景中的人体并对其拍照,社交互动,跟踪人体以及语音交互等。
【关键词】：社交机器人 ROS RGB-D摄像头 头部检测 自主避障 语音交互 人体跟随 社交互动
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 社交机器人相关研究工作13-15
• 1.3 本论文研究工作15-16
• 1.4 论文章节安排16
• 1.5 本章小结16-18
• 第二章 社交机器人涉及的相关技术18-28
• 2.1 ROS简介18-21
• 2.2 RGB-D摄像头21-22
• 2.3 OPENNI22-23
• 2.4 PCL点云库简介23-24
• 2.5 多传感器信息融合技术24
• 2.6 导航技术24-25
• 2.7 智能语音交互技术25-26
• 2.8 本章小结26-28
• 第三章 社交机器人的系统结构28-38
• 3.1 社交机器人的设计指标28-30
• 3.1.1 社交机器人设计需求28-29
• 3.1.2 社交机器人预期完成目标29-30
• 3.2 技术可行性分析30-31
• 3.2.1 相关技术分析30-31
• 3.3 社交机器人系统总体设计方案31-37
• 3.3.1 场景设想概述31
• 3.3.2 系统框架图及模块划分31-33
• 3.3.3 开发环境33-34
• 3.3.4 视觉系统设计34-35
• 3.3.5 语音交互系统设计35-36
• 3.3.6 控制系统设计36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 社交机器人主要核心模块实现38-56
• 4.1 机械结构设计38-42
• 4.1.1 移动机构设计38-42
• 4.1.2 整体框架结构设计42
• 4.2 核心模块软件算法实现42-53
• 4.2.1 路径规避算法实现42-46
• 4.2.2 头部检测算法实现46-48
• 4.2.3 语音交互实现48-50
• 4.2.4 人体跟随算法实现50-51
• 4.2.5 UI界面实现51-52
• 4.2.6 社交网络互动现实52-53
• 4.3 机械结构实现53-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 系统测试56-64
• 5.2 功能测试56-61
• 5.2.1 避障测试56-58
• 5.2.2 头部检测测试58-59
• 5.2.3 人体跟随测试59-60
• 5.2.4 社交互动测试60
• 5.2.5 整体系统测试60-61
• 5.3 结果分析61-62
• 5.4 本章小结62-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 本文总结64-65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-72
• 致谢72-74
• 攻读硕士学位期间发表论文和参与科研项目情况74
• 硕士期间发表论文情况74
• 硕士期间发明专利及软件著作权情况74
• 专利74
• 软件著作权74
• 参与科研项目情况74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：557867