機(jī)器人的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)(已修改)
2025-07-25 23:53 本頁(yè)面
【正文】 機(jī)器人的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)摘要1897年，MG馬可尼所完成的無線通信試驗(yàn)就是在固定站與一艘拖船之間進(jìn)行的，距離為18海里。標(biāo)志著通信進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技發(fā)展也日益興盛起來。電子技術(shù)和智能自動(dòng)化的發(fā)展更是為人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)提供了極大的方便。人們可以通過一系列的信息傳遞來直接或間接的控制機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)。讓機(jī)器能夠聽懂人類的語(yǔ)言并且能夠按照人的口頭命令行動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)人際交流一直以來都是人類的一個(gè)夢(mèng)想。本文所研究的機(jī)器人語(yǔ)音識(shí)別和控制，對(duì)于服務(wù)于機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過單片機(jī)可以很方便的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制技術(shù)，本次設(shè)計(jì)是利用凌陽(yáng)單片機(jī)SPCE061A的語(yǔ)音識(shí)別控制特性, 根據(jù)語(yǔ)音識(shí)別的基本原理，對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行語(yǔ)音控制，使其根據(jù)人的指令做出左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退、跳舞、發(fā)射飛碟等相應(yīng)的動(dòng)作。由于材料等各方面的限制，只能以理論的形式出現(xiàn)。關(guān)鍵詞：語(yǔ)音識(shí)別，語(yǔ)音控制（嵌入式語(yǔ)音的識(shí)別技術(shù)），智能機(jī)器人，語(yǔ)音壓縮算法目錄1 緒論…………………………………………………….3 本次課題的由來 設(shè)計(jì)目的及任務(wù)及設(shè)計(jì)理念 聲控機(jī)器人的發(fā)展前景 整體方案的規(guī)劃2 嵌入式語(yǔ)音的識(shí)別技術(shù)……………………………11 模式匹配原理的引入 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)總括3 軟件設(shè)計(jì)………………………………………….20 主程序的設(shè)計(jì) 語(yǔ)音壓縮算法的研究 關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)4 功能的實(shí)現(xiàn)………………………………………..29 機(jī)器人預(yù)想功能的總體實(shí)現(xiàn)5 設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………………….301 緒論 設(shè)計(jì)課題由來單片機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中越來越多的被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活?yuàn)蕵樊?dāng)中。自從人類能夠使用機(jī)器以來，就有一個(gè)夢(mèng)想，那就是能夠與機(jī)器人進(jìn)行語(yǔ)言交流，讓機(jī)器人按照人的指令去完成相應(yīng)的操作。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器人通過語(yǔ)音識(shí)別把語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的高新技術(shù)。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)所涉及的領(lǐng)域包括：信號(hào)處理、模式識(shí)別、概率論和信息論、發(fā)聲機(jī)理和人工智能等等。都屬于電子信息專業(yè)的基本課程。隨著社會(huì)的進(jìn)步和日益發(fā)展，智能自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用到服務(wù)行業(yè)。于是“機(jī)器人”也就應(yīng)運(yùn)而生了，但是現(xiàn)在機(jī)器人的發(fā)展還處在一個(gè)不成熟的階段，它還不能象人們想象的那樣做出各種各樣的動(dòng)作來服務(wù)于人類。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)文化生活水平也有了較大的提高，為了滿足人們愈來愈高的要求，機(jī)器人的深入和普及也越來越受到人們的關(guān)注。人有五官，機(jī)器人的視覺——電子攝象已經(jīng)隨著安全防護(hù)的發(fā)展有了一定的發(fā)展，平常我們?cè)跇怯畋O(jiān)控系統(tǒng)可以看到簡(jiǎn)單的機(jī)器人視覺系統(tǒng)（電子攝象及處理），數(shù)碼相機(jī)等。聲音的控制除了我們平常所遇到的聲控?zé)簦覀兒茈y再找到別的。語(yǔ)音——這種人類最簡(jiǎn)單、最自然、最方便和最有效的交換信息的方式，在機(jī)器人上的應(yīng)用還較少。基于單片機(jī)和外圍接口技術(shù)，我們可以大致畫出語(yǔ)音控制的基本框圖。中央處理系統(tǒng)機(jī)器人控制顯示器語(yǔ)音處理系統(tǒng) 最原始的機(jī)器人語(yǔ)音控制用語(yǔ)音控制來操作機(jī)器人代替煩瑣的鍵盤輸入。和機(jī)器通話實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話是十分誘人的，具有廣闊的發(fā)展前景，是機(jī)器人人工智能的重要標(biāo)志。 改進(jìn)的機(jī)器人語(yǔ)音識(shí)別框圖 設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)我們想象中的理想機(jī)器人應(yīng)該是能夠象人類一樣聽懂自然語(yǔ)言，可以在燥聲情況下，一定的頻率范圍內(nèi)。語(yǔ)言是由不同的人的聲帶所發(fā)出的，人們辨別它主要是通過聲波的變換來判斷的，這就是我們平常所說的音變。這樣就使基本模型的音界變的不甚明確，于是在明確的電腦語(yǔ)言處理下就變的比較困難。在人們普通的對(duì)話中，有時(shí)候人類自己也很難辨別對(duì)方模糊的語(yǔ)音，不同的詞語(yǔ)聽起來會(huì)非常相似，這就是我們平常所說的語(yǔ)音的模糊性。在語(yǔ)音的控制方面，首先要對(duì)燥聲環(huán)境，非特定人，語(yǔ)音模糊和音變等一系列事實(shí)的困難進(jìn)行過濾和處理，這就需要大量的數(shù)據(jù)處理，這樣分配給聽覺的時(shí)間就非常有限。于是普通的單片機(jī)就不能很好的滿足這樣一系列復(fù)雜的要求，這就需要在已有語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，配合功能強(qiáng)大的凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A，對(duì)機(jī)器人的語(yǔ)音識(shí)別和特定命令對(duì)應(yīng)行為能力的結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，是一個(gè)實(shí)踐性和操作性要求較強(qiáng)的實(shí)用性課題。機(jī)器人語(yǔ)音識(shí)別是語(yǔ)音識(shí)別在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，它的最終目的是讓機(jī)器人聽懂人們口述的語(yǔ)言，進(jìn)而對(duì)口述語(yǔ)言中包含的要求或詢問做出正確的動(dòng)作反應(yīng)或語(yǔ)言反應(yīng)，從而形成一個(gè)良好的，自然的“人機(jī)通信系統(tǒng)”。以進(jìn)一步推動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用。因此，研究機(jī)器人的語(yǔ)音識(shí)別，對(duì)于服務(wù)機(jī)器人的普及與應(yīng)用意義重大。未來科技的發(fā)展趨勢(shì)是在以人為本的前提下，更多地實(shí)現(xiàn)機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化和智能化，讓機(jī)器為人服務(wù)，代替人們進(jìn)行繁重的體力勞動(dòng)和高危險(xiǎn)工程。借助機(jī)器之力進(jìn)行社會(huì)建設(shè)已經(jīng)成為了一個(gè)必然的選擇。隨之而來的發(fā)展與和諧生活的命題必然會(huì)將人機(jī)交流的重要性提到一個(gè)新的高度，成為服務(wù)型機(jī)器人投入社會(huì)的關(guān)鍵所在。設(shè)計(jì)理念：在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我們本著一切向能實(shí)現(xiàn)理想機(jī)器人的方向靠攏。但是本次設(shè)計(jì)還缺乏一定的實(shí)踐。 聲控機(jī)器人的發(fā)展前景機(jī)器人是多學(xué)科交叉的產(chǎn)物，集成了運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、計(jì)算機(jī)硬件與軟件、控制與傳感器、模式識(shí)別與人工智能等學(xué)科領(lǐng)域的先進(jìn)理論與技術(shù)。同時(shí)，它又是一類典型的自動(dòng)化機(jī)器，是專用自動(dòng)機(jī)器、數(shù)控機(jī)器的延伸與發(fā)展。當(dāng)前，社會(huì)需求和技術(shù)進(jìn)步都對(duì)機(jī)器人向智能化發(fā)展提出了新的要求。語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)就是使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)于因信號(hào)進(jìn)行處理，處理的目的使用得到的某些參數(shù)進(jìn)行高效傳輸、存儲(chǔ)、語(yǔ)音增強(qiáng)、語(yǔ)音合成和語(yǔ)音識(shí)別。我國(guó)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的研究起步比較晚，但是也取得了很好的成績(jī)，研究水平也從實(shí)驗(yàn)室逐步走向?qū)嵱?，?987年開始執(zhí)行國(guó)家863計(jì)劃后，
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