基于choregraphe机器人语音控制技术研究开题报告

 2020-02-18 06:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1背景及国内外研究现状

语音识别技术,也被称为自动语音识别automatic speech recognition,(asr),其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入,例如按键、二进制编码或者字符序列。20世纪50年代atamp;t贝尔实验室的audrey系统,它是第一个可以识别十个英文数字的语音识别系统,开辟了语音识别的先河。在20世纪60年代,对语音信号的研究主要是特征分析和提取。人们发现人耳对语音中不同频率有着不同的分辨率和反应强度,从而提出临界频带理论(critical bandtheory)。1966 年mit的gold等人用16通道滤波器组、基音和浊音检测器以及一台计算机构成了一个语音识别系统。至此,语音识别的研究开始起步。

到现在为止,语音识别技术取得显著进步,识别精度大大提高,应用得到广泛发展。目前,语音识别技术已逐渐被应用于工业、通信、商务、家电、医疗、汽车电子以及家庭服务等各个领域。例如,现今流行的手机语音助手,就是将语音识别技术应用到智能手机中,能够实现人与手机的智能对话功能。其中包括美国苹果公司的siri语音助手,智能360语音助手,百度语音助手等。

我国对语音识别技术的研究起步稍晚于先进国家,但其发展很快,成果显著。1987年,国家《智能计算机主题》专家组为语音识别技术正式立项,将其作为智能机器人的一个研究领域加入到国家“863”计划之中。从1991年开始,每隔一至两年,专家组举行一次全国性的语音识别系统测试。80年代末,中国科学院声学所和清华大学在无限词汇的汉语听写机的研制上取得了重大突破。90年代初,四达等公司推出了首批汉语听写机产品。中科院自动化研究所和清华大学研制出的可以对任意人普通话发音语句进行实时识别的系统,最高识别率接近99%,迄今,我国语音识别水平已接近国外最高水平。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1.研究的基本内容及目标

nao机器人是一款可编程人形机器人,集成摄像头,麦克风,触碰,超声波,红外线等多种传感器,具备对外部环境综合感知和交互的能力,nao机器人的编程语言有很多,比如c,c ,python等,nao 的编程软件也有很多,接下来我们使用choregraphe软件,该软件使用图形化,模块化编程,其编程方式简单,直观易懂,我们可以通过该软件对机器人进行各种程序的编写,以达到以下几个研究目标:

(一) 机器人可以在短时间内智能识别我们说话,并且识别的准确率达到90%以上,

(二) 在识别出我们说的话之后,并且能在短时间内快速做出反应,实现更加便捷的人机交互,比如我们说dance,机器人可以快速做出跳舞动作,以实现更加快捷方便的人机交互。

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3. 研究计划与安排

第1周:选定毕业设计题目,并查找相关资料;
第1~3周:了解NAO机器人,查找资料并撰写开题报告;
第4周:了解choregraphe软件,并了解该软件的基本操作;
第5~6周:学习使用NAO机器人自带的语音识别模块,并完成初步的语音识别操作;

第7~8周:可以控制NAO机器人做出相应的动作和做出一定的反应;
第9~11周:把语音识别和对机器人的控制融合在一起,实现对机器人的语音控制操作;
第12~13周:完成整个系统,并进行整机调试,修复出现的错误;
第14~16周:撰写并提交毕业论文;
第17周:答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

[1] 李虹漫. 基于人工情感的仿人头像机器人的人机交互研究.哈尔滨工业大学硕士论文. 2018
[2]谢辉.基于nao机器人的路径规划研究. 西安电子科技大学硕士论文,2015
[3] 陈恳,付成龙,著.仿人机器人理论与技术[m]. 清华大学出版社, 2010
[4]s.kajita,o.matsumoto,m.saigo.real-time 3d walking pattern generation for abiped robot with telescopic legs. ieee international conference on robotics andautomation . 2001
[5] morimoto, jun,endo, gen,nakanishi, jun,cheng, gordon.a biologicallyinspired biped locomotion strategy for humanoid robots: modulation ofsinusoidal patterns by a coupled oscillator model. ieee transactions onrobotics . 2008
[6] christian j bell,pradeep shenoy,rawichote chalodhorn,rajesh p n rao. control of a humanoid robot by a noninvasive brain–computerinterface in humans[j]. journal of neural engineering. 2008 (2)
[7](日)梶田秀司编著.仿人机器人[m]. 清华大学出版社, 2007
[8]邱全庆.面向机器人的言语交互系统设计.南昌航空大学硕士论文.2018

[9] nao——创造交互型的机器人[j].机器人技术与应用,2014, 03:63-65

[10] 许恒飞,李龙澍 robocup 标准平台 nao 机器人目标识别与自定位研究[j].工业控制计算机,2013, 12:35-36 39

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