智能机器人语音控制系统的设计

智能机器人语音控制系统的设计

摘要

语音识别技术是当今世界的研究热点之一，一直受到学术界和企业的普遍关注，语音识别技术的应用对于智能机器人的实用化会取到巨大的作用。同时，通过智能机器人这一平台，也可以更好的研究语音技术的实用化问题，从而使之得到更广泛的运用。

本系统的设计的目的就是为了方便人机交互，论文首先介绍了智能机器人语音识别技术的发展历程，并分析了影响机器人语音识别的主要因素。然后详细介绍了语音识别的原理以及在语音信号处理过程中采用的分析方法和技术。接着介绍了芯片SPCE061A 单片机的特点，并以此芯片为主控芯片建立起了语音控制系统的硬件结构，并编写了相应的程序。最后，通过对系统进行了调试和仿真得出结论：该机器人采用语音识别对机器人进行控制，可以完成向前走、倒退、左转、右转、停止、发射等功能。

关键字：SPCE061A单片机；机器人；语音识别；调试和仿真

THE DESIGN OF SPEECH-CONTROLLED

INTELLIGENT ROBOT SYSTEM

ABSTRACT

Speech recognition technology is one of the focus of today's world, has been the general concern of academia and business.Speech recognition technology for intelligent robots will be practical to take a great role. Meanwhile, the intelligent robot platform can better study the practical problems speech technology, thus making it more widely used.

The purpose of this design is to facilitate human-computer interaction. First the paper introduces the development process of the intelligent robot voice recognition technology, and analyzes the impact of the main factors to the robot speech recognition. Then it introduces the principle of speech recognition and speech signal processing methods and techniques used in analysis. And then it describes the characteristics of the chip microcomputer SPCE061A, and to establish a voice control system hardware structure of this system,compiled the corresponding program. Finally, the system was debugged and simulated.The conclusion is that the robot speech recognition to control the robot can be done forward, backward, turn left, turn right, stop, firing and other functions.

Key word : SPCE061A MCU；robotics；peech recognition；debugging and simulation

目录

1 绪论 (1)

1.1课题研究背景 (1)

1.2智能机器人概述及现状 (2)

1.2.1 智能机器人概述 (2)

1.2.2 智能机器人发展方向 (3)

1.3语音识别技术的概述 (5)

1.4语音识别的发展历史 (5)

1.4.1 国外研究历史及现状 (5)

1.4.2 国内研究历史及现状 (6)

1.5语音识别技术的前景和应用 (7)

1.6影响智能机器人语音识别系统设计的主要因素 (8)

1.7论文主要研究内容 (9)

2 语音识别原理和设计采用方案 (10)

2.1语音识别的分类 (10)

2.2语音识别基本原理 (10)

2.3语音信号预处理 (11)

2.4特征量的提取 (12)

2.4.1 线性预测分析 (13)

2.4.2 倒谱分析 (15)

2.5模式匹配及模型训练技术 (15)

2.6本设计选用的方案 (16)

2.6.1 系统采用的芯片 (16)

2.6.2 系统采用的语音识别算法 (17)

3 智能机器人语音控制系统硬件电路设计 (19)

3.1设计总体方案 (19)

3.2SPCE061A单片机的主要特点 (20)

3.3电源模块 (21)

3.4MIC输入模块 (22)

3.5语音输出模块 (23)

3.6超声波传感模块 (23)

3.7通信模块 (24)

3.8机器人动作模块 (25)

4 智能机器人语音控制系统软件设计 (27)

4.1设计总体方案 (27)

4.2语音识别模块 (29)

4.3语音训练模块 (30)

4.4语音播放模块 (31)

4.5机器人动作模块 (32)

5 系统调试及仿真 (33)

5.1系统调试 (33)

5.1.1 硬件调试 (33)

5.1.2 软件调试 (33)

5.2系统仿真 (34)

5.3结论 (35)

参考文献 (36)

致谢 (37)

附录设计源程序 (38)

附件：

附件1 开题报告（文件综述）

附件2 译文及原件影印件