基于sdk的智能机器人语音控制模型的研究

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1、万方数据第5期2013年5月组合机床与自动化加工技术ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNO．5May2013文章编号：1001—2265(2013)05—0055—05基于SDK的智能机器人语音控制模型的研究木张凤关，吴怀宇，闫贺，陈雪锋(武汉科技大学信息科学与工程学院，武汉430081)摘要：阐述了语音人机相互的意义，提出了一种基于SDK的语音控制机器人的解决方案。该系统利用SDK构建非特定人孤立词的语音识别平台，采用语音识别技术提取语音命令用于机器人控制，

2、并结合机器人运动控制模型来设计整个语音控制系统。测试结果表明，该系统能较好的识别用户语音指令，控制系统模型能有效完成机器人在不同状态下的控制任务。关键词：语音识别；非特定人；孤立词；控制模型；机器人中图分类号：THl65；TG65文献标识码：AResearchonSpeechControlModelofIntelligentRobotBasedonSDKZHANGFeng·mei，WUHuai-yu，YANHe，CHENXue-feng(Collegeofinformationscienceandengineering，Wu

3、hanUniversityofscienceandtechnology，Wuhan430081，China)Abstract：Thisarticledescribesthesignificanceofhuman-computerinteractiononthespeechcontrolro—botsystembasedonSDK．SDKisappliedtobuildaspeaker—independentisolatedwordspeechrecogni-tionsystem．Besides，thesystemisused

4、toextractspeechcommandtocontroltherobot．Amotioncon—trolmodelisadoptedtodesignthecontrolsystemoftherobot．Experimentalresultsshowthesystemdidwellintherecognizinguser'sspeechcommand．Itcancompletethecontroltasksunderdifferentcondi-tionseffectively．Keywords：speechrecogn

5、ition；speaker—independent；isolatedword；controlmodel；robot0引言随着社会的不断进步，机器人被广泛的研究和运用在医疗、工业、航空航天、军事、电子等各个领域。衡量机器人的发展，是反映国家经济实力和科技发展水平的一个重要因素¨。1。语言作为信息交流的最便捷、最有效、最自然的信息源，在人与机器的信息交流中，让机器人听懂人的语言，并根据信息去完成人的意愿动作，实现人机之间的语音交互，体现了智能机器的高智能指标¨1。语音识别技术是能够让原来非智能的机器设备理解人类思想的高科技技术。

6、依据识别对象的不同，语音识别技术可分为特定人语音识别和非特定人语音识别；根据人类讲话方式可分为孤立词识别、连续词识别以及连续语音识别H51。孤立词识别的主要方法包括动态时间规整(DTW)、矢量量化(VQ)、隐马尔可夫模型(HMM)等。文献[6]介绍了一种在嵌入式语音识别系统中的DTW在线并行算法，该算法主要针对特定对象实现的小词汇量语音识别系统，不能有效的针对非特定人语音识别。文献[7]介绍了一种改进VQ算法的语音识别技术，该算法能有效的提高语音识别的实时性，但是实现起来较为复杂。文献[8]介绍了在多空间概率分布隐马尔可夫模

7、型框架下建立的汉语语音识别系统，主要针对HMM进行了理论分析并得到了良好的识别率，但缺少实验平台的数据支撑。目前IBM的ViaVoice，Cambridge的HTK，Mi-crosoft的SpeechSDK等语音软件开发包提供了开源代码，其识别算法都是以HMM为基础建立的。本文采用Microsoft的SpeechSDK作为二次开发软件包，构建机器人语音识别系统。本文设计了基于SDK的非特定人、孤立词的语音识别机器人系统。以MT—ARM机器人为实验平台，利用MicrosoftSpeechSDK5．1进行软件设计，在进行语音处理

8、后能使机器人做出左转、右转、前进、后退、暂停、大关节模块移动、小关节移动、云台俯仰移动、云台旋转移动及手爪移动等一系列的动作，并能进行简单的人机对话。构建的机器人语音控制系统既有专用机器人控制的稳定性和可靠性，又有工收稿日期：2012—10—07；修回日期：2012—11—12女基金项目：