智能上假肢語音交互系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、當(dāng)代社會養(yǎng)老趨勢逐漸加重，殘障人士逐步增多，通過方便、靈活、自然的控制方式使服務(wù)機器人為他們提供正常的生活幫助是實現(xiàn)人性化、智能化幫扶的關(guān)鍵。
　　本文以智能上假肢服務(wù)機器人為研究平臺，自主設(shè)計智能上假肢語音交互系統(tǒng)通過自然的人機對話、交流實現(xiàn)對假肢的靈活控制，并分別從語音控制指令和自然語音對話實現(xiàn)假肢的靈活動作。針對上假肢佩戴對象唯一的特性，設(shè)計強噪音環(huán)境下識別短詞、短句等語音指令的特定人語音識別系統(tǒng)。由于假肢的服務(wù)對象主要為老

2、年人和社會殘障人士，因此設(shè)計假肢自然語音交互系統(tǒng)使佩戴者和假肢通過自然語言溝通，實現(xiàn)對假肢動作的控制。
　　針對智能上假肢佩戴者唯一的特性，本文設(shè)計實現(xiàn)智能上假肢特定人語音識別系統(tǒng)，采用特定人語音識別技術(shù)對智能上假肢進行實時、準(zhǔn)確控制。系統(tǒng)能在語音波形實時顯示的同時，將均勻子帶方差和雙門限方法相結(jié)合進行端點檢測，實現(xiàn)了在噪音環(huán)境下對語音信號的實時檢測功能；為保證語音特征的準(zhǔn)確性和完整性，引入I-Mel濾波器和Mid-Mel濾波器對

3、傳統(tǒng)Mel濾波器進行改進，避免信息遺漏；最后采用全局最小值 DTW算法對參考模板和待識別指令進行匹配識別。測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)對短詞的平均識別率為97.25％，短句的平均識別率為96.83%，實現(xiàn)對控制指令實時、準(zhǔn)確的識別，滿足系統(tǒng)應(yīng)用需要。
　　由于規(guī)定的語音控制指令不具有自然、靈活的交流特性，給佩戴者帶來諸多不便。本文設(shè)計實現(xiàn)智能上假肢自然語言交互系統(tǒng)，實現(xiàn)通過日常對話交流可實現(xiàn)對假肢的控制。首先獲取用戶語音對話并轉(zhuǎn)換為文字信

4、息，由LTP語言分析平臺進行分詞、詞性分析等預(yù)處理操作；提取語句關(guān)鍵詞并進行閾值分析，根據(jù)用戶表達特征對關(guān)鍵詞的智能排序；建立由詞袋、詞性、依存關(guān)系和核心詞組成的語句特征向量，并根據(jù)特征詞典為向量賦值，由Lib-SVM獲取問題分類；同時本系統(tǒng)建立假肢動作知識庫從最新動作知識表、假肢基本動作知識表、假肢動作自然語言知識表、假肢動作答案組合知識表，實現(xiàn)假肢對知識的記憶、更新功能，提高回答準(zhǔn)確率。最后答案匹配完成后以語音對話形式給予用戶答復(fù)，