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《华南理工大学》 2011年
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家庭监护机器人关键技术的研究与实现

郭志强  
【摘要】:当今机器人技术的主要发展趋势是:在横向上,应用领域在不断扩大,机器人的种类不断增多;在纵向上,机器人的性能不断提高,并逐步向智能化方向发展[1]。本文在横向上,研究一种适合于家庭的监护机器人,它融合了移动机器人定位的技术、语音识别技术、通信技术,为行动不便者提供简单且极其重要的监护服务。行动不便者只要通过语音话语发出包括报警、呼叫急救车等救助任务命令,机器人能根据命令内容拨打相应求救电话,并根据基于基站的定位技术,把求救者的地理位置信息告知施救者。同时该机器人具有室内定位功能,可实现室内移动的功能。 本文深入对基于基站的无线定位技术进行了研究。基于基站的无线定位技术中,本文提出了一种多径信道下的二维角度、时延和极化参数联合估计定位的方法,该方法基于EsPRIT算法的平移不变特性估计多个信道参数,并且利用角度、时延、极化的恒定性来提高信道估计的精度。该方法通过引入极化敏感阵列提高了信道参数估计的精度,适用于TDMA系统中,联合参数可有效地实现三维定位。为求救提供了较准确的地理位置信息,使救助更智能化。 同时深入对基于超声接收传感器阵列的室内定位技术进行了研究。基于超声接收传感器阵列的室内定位技术中,本文将二维角度联合估计方法应用于移动机器人室内位姿定位,提出一种基于角度、时延的联合定位方式。由于该方法将估计角度扩展至二维,即可估计出仰角和方位角,因此该方法能够有效的对移动机器人进行定位。由于超声波传感器能在黑暗中工作,因而解决了当物体不在视野之内或光线很暗时,传统的视觉导航方式失败的问题。 本文在研究上述两种定位技术后,同时提出了构建该家庭服务机器人的一种可行设计方案,并基于HTK的语音识别进行研究,介绍了隐马尔可夫模型工具(HTK)的识别原理及软件架构,并把基于HTK的语音识别系统移植到嵌入式Linux系统中,并设计出基于ATK的语音识别应用系统。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP242

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【参考文献】
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