基于DSP的機器人語音識別及控制系統(tǒng)設計.pdf

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

2、結果。機器人識別的范圍由其訓練過的語音庫決定，特定的語音對應特定的動作。 傳統(tǒng)的機器人聽覺系統(tǒng)一般是以PC機為系統(tǒng)運行平臺對機器人進行控制，其特點是用一臺計算機作為機器人的信息處理核心通過接口電路對機器人進行控制，處理能力比較強大，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，不利于機器人的小型化和復雜條件下進行工作，此外功耗大，成本高。近幾年來微型處理器性能的提高促進了機器人的迅速發(fā)展，特別是大存儲量及高速運算

3、DSP處理芯片的出現使機器人在脫機狀態(tài)下，獨立完成復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相結合作為機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，對語音信號進行預處理和端點檢測，語音特征向量采用美爾頻率倒譜系數（MF

4、CC），模式匹配和訓練采用DTW動態(tài)規(guī)整算法，實現了機器人語音指令的識別。在動作控制上，采用FPGA芯片EP1CT100C8作為機器人頭部動作邏輯控制器，使機器人能夠根據非特定人的語音命令做出規(guī)定的頭部動作。 DSP的使用使機器人在脫機狀態(tài)下能夠獨立快速完成復雜的語音信號處理和動作指令控制，FPGA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