语音识别机器人的设计—毕业论文

语音识别机器人的设计—毕业论文
语音识别机器人的设计—毕业论文

毕业论文(设计)

题目语音识别机器人的设计

系部电子信息工程

专业电子信息工程年级 06级学生姓名

学号

指导教师

语音识别机器人的设计

【摘要】语音识别可划分为训练和识别两个过程。在第一阶段,语音识别系统对人类的语言进行学习,把学习内容组成语音库存储起来,在第二阶段就可以把当前输入的语音在语音库中查找相应的词义或语义。凌阳16位SPCE061A单片机内嵌32K字闪存,2K字SRAM,内置10位ADC、DAC,有多达14个的中断源。它的CPU内核采用16位具有DSP功能的微处理器芯片, 而且CPU可最高工作在49MHz的主频下,能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号,因此与其他类型的单片机相比,在数字语音处理方面SPCE061A更具有优势。基于SPCE061A设计了一个具有语音识别功能的机器人。经过训练,训练人可使用各种命令让机器人完成许多有趣的动作,使得人机交互更具智能化。

【关键词】SPCE061A单片机语音识别机器人

The Design of the Speech Recognition Robot

【Abstract】The speech recognition is divided into two stages, namely, training and recognition. At the first stage, the speech recognition system learns about the language and stores what it a speech database. Then at the next stage, the meaning of each inputted speech can immediately be found in the speech database.Sunplus 16-bit SPCE061ASCM is embedded with 32K word Flash and 2K word SRAM, with built-in 10-bit ADC and DAC as well as more than 14 interrupt sources. The core of its CPU is a 16-bit microprocessor chip which of DSP. Besides, the CPU can work with a frequency up to 49 MHz, and process complex digital signals easily and quickly. Therefore, compared with other types of SCM, SPCE061A speech processing. Based on SPCE061A, a speech recognition robot designed. After training, the robot can complete many interesting actions according to the orders, which makes the -computer interaction more intelligent.

【Key words】SPCE061A SCM Speech Recognition Robot

目录

绪论 (1)

1 SPCE061A单片机 (1)

1.1 SPCE061A简介 (1)

1.2 芯片特性 (1)

1.3 SPCE061A精简开发板 (2)

2 所用语音算法 (2)

2.1语音识别算法 (2)

2.1.1 语音识别概述 (2)

2.1.2 语音识别原理 (2)

2.1.3 SPCE061A实现语音识别的步骤 (3)

2.2 凌阳音频概述 (4)

2.2.1音频压缩编码 (4)

2.2.2 凌阳语音的播放、录制、合成和辨识 (5)

2.2.3 常用的应用程序接口API的功能及应用 (5)

3 系统总体设计方案 (8)

4 系统的硬件设计 (9)

4.1 SPCE061A最小系统 (9)

4.2 SPCE061A的时钟 (10)

4.2.1 时钟电路 (10)

4.2.2 锁相环 (10)

4.2.3 系统时钟 (11)

4.3 电源模块 (13)

4.4 语音录放 (13)

4.4.1 录音 (13)

4.4.2 放音 (14)

4.5 机器人硬件驱动电路 (14)

5 系统软件设计 (15)

5.1 擦除FLASH模块 (16)

5.2 位操作模块 (17)

5.3 语音播放函数 (17)

参考文献 (20)

附录 (21)

致谢 (22)

绪论

目前制造业市场上,工业机器人具有相当大的市场潜力,要使工业机器人真正应用于生产线上的各个方面,满足人们日益增长的需求,就离不开高性能的语音识别控制系统。随着计算机软硬件技术、半导体技术、电子技术、通讯技术等的飞速发展人类已经进入后PC时代。语音识别技术得到了迅猛发展, 支持语音识别的各种产品纷纷面世。人类实现了语音命令控制空调、电视、灯光、自动窗帘等的使用,让人们的生活“随音所欲”,更加舒适,更加便捷。基于凌阳16位SPCE061A单片机设计了一个具有语音识别功能的机器人。在经过训练后使机器人对训练人的命令做出应答,完成跳两首舞曲、走步、转向、转头、发射飞盘等动作。

1 SPCE061A单片机

本系统采用凌阳16位SPCE061A单片机作为控制中心,对输入的语音指令进行识别和处理,从而驱动机器人不同部位的直流电机,做出前进、后退、左传、右转等不同动作。

1.1 SPCE061A简介

SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款16位单片机,使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放系统,该芯片拥有八路10位精度的ADC,其中一路为音频转换通道,并且内置有自动增益电路,用于录音。两路10精度DAC,只需外接功放(SPY0030A)即可完成放音。凌阳16位单片机所拥的一套指令系统和集成开发环境具有易学易用、效率高等特点。在集成开发环境中,支持标准C语言编程,并可以实现C语言与凌阳汇编语言的相互调用,语音的录放只需调用相应的库函数就可实现。

SPCE061A片内还集成了一个ICE(在线仿真电路)接口,使得对芯片的编程和仿真变得非常方便,而且ICE接口不占用芯片上的硬件资源,结合凌阳科技提供的集成开发环境(unSP IDE)可以对芯片进行仿真;而程序的下载(烧写)也是通过该接口进行下载。

1.2 芯片特性

SPCE061A 性能简介[1]:

(1) 16位微处理器

(2)工作电压(CPU)VDD 为3.0~3.6V,(IO)VDDH 为3.0~5.5V

(3) CPU 时钟:0.32~49.152MHz

(4)内置2K字SRAM

(5)内置32K字FLASH

(6)可编程音频处理

(7)晶体振荡器

(8)系统处于备用状态下(时钟处于停止状态),耗电仅为2uA3.6V

(9) 2个16 位可编程定时器计数器(可自动预置初始计数值)

(10) 2个10 位 DAC(数模转换)输出通道

(11) 32位通用可编程输入输出通道

(12) 14个中断源可来自定时器 AB、时基、2个外部时钟源输入和键唤醒

(13)具备键唤醒的功能

(14)使用凌阳音频编码SACM_S480可以播放压缩的语音资源

(15)锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号

(16) 32768Hz实时时钟

(17) 7通道10位电压模数转换器(ADC)和单通道声音模数转换器

(18)声音模数转换器输入通道内置麦克风放大器,并具有自动增益控制(AGC)功能

(19)具备串行设备接口(SIO)

(20)具备低电压复位(LVR)功能和低电压检测(LVD)功能

(21)内置ICE(在线仿真电路)接口

(22)具有 WatchDog 功能

1.3 SPCE061A精简开发板

SPCE061A精简开发板(简称61板),是以凌阳16位SPCE061A单片机为核心的精简开发、仿真实验板。61板除了具备单片机最小系统电路外,还包括电源电路、音频电路(含MIC输入部分和DAC音频输出部分)、复位电路等。

61板上有调试器接口(Probe接口)以及下载线接口(EZ_Probe接口),分别可接凌阳科技的在线调试器、简易下载器。实现程序的下载、在线仿真调试只需配合unSP IDE 使用。

2 所用语音算法

2.1语音识别算法

2.1.1 语音识别概述

根据对说话人的依赖程度,分为:

(1)特定人语音识别(SD):只能辨认特定使用者的语音,训练→使用。

(2)非特定人语音识别(SI):可辨认任何人的语音,无须训练。

根据对说话方式的要求,分为:

(1)孤立词识别:每次只能识别单个词汇。

(2)连续语音识别:用者以正常语速说话,即可识别其中的语句。

2.1.2 语音识别原理

特征提取,抽取反应语音本质的特征参数,形成特征矢量序列。

语音模型库,从一个或多个讲话者多次重复讲话中提取的语音参数模板。

匹配检测,把输入语音的特征参数与语音模型库进行比较分析,得到识别结果。

语音识别原理参看图 2-1,如下:

图 2-1 语音识别原理

2.1.3 SPCE061A实现语音识别的步骤

SPCE061A实现语音识别的步骤,分为训练部分与识别部分,以及在训练、识别过程中中断的情况,参看图 2-2,如下:

图 2-2 SPCE061A实现语音识别

2.2 凌阳音频概述

我们所说的音频是指频率在20Hz~20KHz的声音信号,分为:波形声音、语音和音乐三种,其中波形声音就是自然界中所有的声音,是声音数字化的基础。语音也可以表示为波形声音,但波形声音表示不出语言、语音学的内涵。语音是对讲话声音的一次抽象,是语言的载体,是人类社会特有的一种信息系统,是社会交际工具的符号。音乐与语音相对更规范一些,是符号化了的声音。但音乐不能对所有的声音进行符号化。为了让数字计算机更加便利处理音频信号,需要将模拟的(连续的)声音波形数字化(离散化),该过程主要包括采样和量化两个方面。数字音频的质量取决于:采样频率和量化位数这两个重要参数。此外,声道的数目、相应的音频设备也是影响音频质量的原因。

语音处理技术是建立在语言学和数字信号处理基础之上的综合学科,其过程大致可以分为AD采样输入、编码处理、存储、解码处理和DA等。如今,要实现语音处理有多种渠道,可以选用专用语音芯片也可以选用单片机,二者区别参看表 2·1,如下:

表 2·1 语音处理器件性能对照表[2]

SPCE061A单片机具有八路10位ADC和两路10位DAC,两个16位可编程定时器计数器,内置MIC放大器和自动增益控制(AGC)电路,CPU时钟主频最高达49MHz且具有DSP 功能,有能力执行复杂压缩算法。所以在选择具有语音处理功能单片机时,SPCE061A单片机可谓是上上之选。SPCE061A将AD、编码算法、解码算法、存储及DA做成相应的模块,每个模块都有其应用程序接口API,要实现语音处理,只用了解每个模块所要实现的功能及参数的内容,然后调用该API函数即可。

不同音频质量等级的编码技术标准(频响)参看表 2·2,如下:

表 2·2 音频质量等级编码技术标准[2]

凌阳音频压缩算法处理的语音信号的范围是200Hz~3.4KHz的电话话音。

2.2.1音频压缩编码

2.2.1.1 音频压缩编码基础

音频压缩编码中的数据量:(采样频率×量化位数)(字节数)×声道数目

压缩编码的目的,通过对资料的压缩,达到高效率存储和转换资料的结果,即在保证一定声音质量的条件下,以最小的资料率来表达和传送声音信息。

压缩编码的必要性,未经压缩编码的音频资料量很大,用来传输或存储是不容易实现的。所以要通过对信号趋势的预测和冗余信息处理,进行资料的压缩,这样就可以使我们用较少的资源建立更多的信息。

常见的几种音频压缩编码:

(1)波形编码[2],将时间域信号直接变换为数字代码,尽量真实地还原波形。波形编码的基本原理是在时间轴上对模拟语音按一定的速率抽样,然后将幅度样本分层量化,并用代码表示。译码是其反过程,将收到的数字序列经过译码和滤波恢复成模拟信号。

(2)参数编码[2],参数编码又称为声源编码,是将信源信号在频率域或其它正交变换域提取特征参数,并将其变换成数字代码进行传输。译码为其反过程,将收到的数字序列经变换恢复特征参量,再根据特征参量重建语音信号。具体说,参数编码是通过对语音信号特征参数的提取和编码,尽量保持语音信号的可懂性,而还原后的波形可能与原波形差别很大。

(3)混合编码[2],将波形编码和参数编码组合起来,克服了原有波形编码和参数编码的弱点,结合各自的长处,尽量保持波形编码的高质量和参数编码的低速率。

2.2.1.2 压缩分类

压缩分为无损压缩和有损压缩。无损压缩一般指磁盘文件,压缩比低,一般为:2:1~4:1;有损压缩是指音视频文件,压缩比可高达100:1。凌阳音频压缩算法根据不同的压缩比分为以下几种:SACM-A2000、SACM-S480、SACM-S240。三者区别参看表 2·3,如下:

[2]

2.2.2 凌阳语音的播放、录制、合成和辨识

要完成语音的播放、录制、合成及辨识等工作,单片机需要强大的信息处理能力而凌阳16位SPCE061A单片机则是为此而开发的,其具有DSP功能,可处理大量信息,CPU最高时钟频率可达到49MHz,具备运算速度高的优点。凌阳压缩算法中SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240主要是用来放音,可用于语音提示,而DVR则用来录音。

2.2.3 常用的应用程序接口API的功能及应用

语音和音乐与我们的生活有着相当密切的关系,而单片机对语音的控制如录放音、合成机辨识也广泛应用在现实生活中。语音处理大致可以分为AD、编码处理、存储、解码处理以及DA等。然而,通过麦克风输入所生成的WAVE文件,其占用的存储空间很大,对于单片机来说想要存储大量的信息显然很不可能实现的,而凌阳的SPCE061A所采用的解决办法即SACM_LIB,该库将AD、编码、解码、存储及DA做成相应的模块,对于每个模块都有其应用程序接口API,要实现某功能,用户只需了解每个模块所要实现的功能及其参数的内容,然后调用该API函数即可。

语音识别API[2]介绍:

BSR _Init Recognizer(int Audio Source);初始化识别器

BSR _Train(int Word ID, int Train Mode);语音训练

BSR _Delete SD Group(int SD Group No);清除内存

BSR _Pause Recognizer();暂停识别,但不释放中断等资源

BSR _Resume Recognizer();恢复被暂停的识别

BSR _Get Recognizer Score();获得识别结果的可信度,返回值从-4096到4096,数值越大表示输入语音与特征模型的匹配度越高

BSR _Enable CPU Indicator();开启CPU状态监测功能。开启该功能后,IOA0和IOA1将发出每16ms电平变化一次的方波

BSR _Disable CPU Indicator();关闭CPU状态监测功能

BSR _Export SD Word(int Command ID);使用函数库时,会自动创建一个100 Word的数组BSR _SD Model[100],可以把某条训练命令的特征模型数据导出到这个数组中BSR _Import SD Word(int Command ID);可以把BSR _SD Model数组中的数据导入为某条语音命令的特征模型

unsigned int BSR _SD Model[];配合BSR _Export SD Word(int Command ID)与BSR _Import SD Word(int Command ID)函数使用,此数组的作用相当于一个暂时的存储区SACM_480采用混合编码方式,压缩比比较大,存储容量大,音质介于A2000和S240

之间,适用于语音播放,如电子词典词库等,所以本文采用了该算法,以下就SACM_480算法具体介绍其API函数的格式、功能、参数、返回值、备注。

其相关API函数如下所示:

1)API格式[2]:C:int SACM_S480_Initial(int Init _Index)

ASM:R1=[ Init _ Index]

Call F_ SACM_ S480_Initial

功能说明:SACM_480语音播放之前的初始化。

参数:Init _ Index=0:手动方式Init _ Index=1:自动方式。

返回值:0:语音模块初始化失败。

1:语音模块初始化成功。

备注:该函数用于对定时器、中断和DAC等的初始化。

2)API格式[2]:C:void SACM_S480_ServiceLoop(void)

ASM:Call F_ SACM_S480_ServiceLoop

功能说明:从资源中获取SACM_S480语音资料,并将其填入解码队列中。

参数:无

返回值:无

备注:播放语音文件中数据,当出现FF FF FFH数据时便停止播放。

3)API格式[2]:C:int SACM_S480_Play(int Speech _Index, int Channel, int Ramp _Set) ASM:R1=[ Speech _Index]

R2=[ Channel]

R3=[ Ramp _Set]

Call SACM_S480_Play

功能说明:播放资源中SACM_480语音。

参数:Speech _Index:语音索引号。

Channel:

1. 通过DAC1通道播放。

2. 通过DAC2通道播放。

3. 通过DAC1和DAC2双通道播放。

Ramp _Set:

0. 禁止音量增减调节。

1. 仅允许音量增调节。

2. 仅允许音量减调节。

3. 允许音量增减调节。

返回值:无

备注:⑴ SACM_S480的数据率有4.8Kbps\7.2Kbps两种,可在同一模块的几种

算法中自动选择一种。

⑵ Speech _Index是定义在resource.inc文件中资源表的偏移地址。

⑶中断服务子程序中F_FIQ_Service_SACM_S480必须放在TMA_FIQ中断

向量上。

4) API格式[2]:ASM:Call F_FIQ_Service_SACM_S480

功能说明:用作SACM_S480语音背景程序的中断服务子程序。通过前台子程序(自动方式的SACM_S480_ServiceLoop及手动方式SACM_S480_Decode)

进行语音信息编码,然后将其送入DAC通道播放。

参数:无

返回值:无

备注:SACM_S480语音背景子程序只有汇编指令形式,且应该将此子程序安置在TMA_FIQ中断源上。

3 系统总体设计方案

用61板来控制机器人,使用了I0B7-IOB15资源,另外使用了扬声器,参看图 3-1,如下:

图 3-1 系统的总体框图

61板与机器人连接图,参看图 3-2,如下:

图 3-2 61板与机器人连接图

系统主要由61板与机器人驱动电路组成。整个系统的主控板是61板,用来驱动电路驱动电机。在主控板61板的控制下完成跳两首舞曲、走步、转向、转头、发射飞盘等动作。另外为了使机器人智能化,增添了特定人语音识别的功能,通过各种命令的使用来操作机器人。

4 系统的硬件设计

4.1 SPCE061A最小系统

SPCE061A最小系统中,含有SPCE061A芯片外围的基本模块,其主要由晶体输入模块(OSC)、锁相环外围电路(PLL)、复位电路(RESET)、指示灯(LED)等组成,参看图 4-1。在OSC32O、OSC32I端口接上晶体振荡器和谐振电容,在VCOIN端口接上相对应的电容和电阻后即可工作。在其他不用的V DD端口和GND端口也不能悬空应该接上0.1uF的耦合电容以提高抗干扰能力。

图 4-1 SPCE061A最小系统

4.2 SPCE061A的时钟

凌阳16位SPCE061A单片机最高CPU时钟频率(CPUCLK)可达到49.152MHz,为数字

信号处理奠定了坚实的基础。而取得CPU时钟频率(CPUCLK)的过程大致可分为三个阶段。第一阶段,先通过晶体振荡电路得到了一个32768Hz的实时频率(RTC)。第二阶段,锁相环对实时频率(RTC)进行倍频,得到系统时钟频率Fosc。第三阶段,对系统时钟频率Fosc 进行分频,最终得到CPU时钟频率(CPUCLK)。其过程参看图 4-2,如下:

图 4-2 SPCE061A的时钟

4.2.1 时钟电路

日常生活中的钟表、实时时钟延时以及其他与时间相关产品所采用的是32768Hz的实时时钟。在SPCE061A时钟电路中使用的是晶体振荡器,采用频率为32768Hz外接晶体,SPCE061A时钟电路的连线图可参看图 4-3。

图 4-3 SPCE061A时钟电路连接图

4.2.2 锁相环

锁相环(Phase Lock Loop)是将32768Hz的实时时钟(RTC)进行倍频,调整至49.152MHz、40.96MHz、32.768MHz、24.576MHz或20.480MHz的系统时钟Fosc参看图 4-4,如下:

图 4-4 PLL倍频电路框图

SPCE061A片内集成了PLL电路,要使芯片内PLL电路正常工作只需外接简单的电路即可,参看图 4-5,如下:

图 4-5 PLL外围电路

4.2.3 系统时钟

将经过PLL电路倍频得到的系统时钟频率Fosc,对其分频便可得到CPU时钟频率(CPUCLK),参看图 4-6。可以通过对P_SystemClock单元的编程完成对系统时钟频率Fosc 和CPU时钟频率(CPUCLK)的定义。32768Hz RTC 振荡器有两种工作方式[3]:强振模式和自动弱振模式。处于强振模式时,RTC 振荡器始终运行在高耗能的状态下。处于自动弱振模式时,系统在上电复位(power on reset) 后的前 7.5 秒内处于强振模式,然后自动切换到弱振模式以降低功耗。

图 4-6 分频电路框图

在 SPCE061A 内,P_SystemClock单元(参看表 4·1)控制着系统时钟频率Fosc和 CPU 时钟频率(CPUCLK)。第 0~2 位用来控制CPUCLK(参看表 4·2)。第 5~7 位用来控制Fosc(参看表 4·3)。Fosc的预设值为24.576MHz,上电复位或系统从备用状态(睡眠状态)被唤醒后,CPUCLK的预设值为Fosc8。另外,在睡眠状态(即b2~b0同时被置为1)下,通过设置该单元的第 4 位可以打开或关闭32768Hz 实时时钟。

表 4·1 设置P_SystemClock单元[3]

[3]

表 4·3 PLL频率(Fosc)选择[3]

4.3 电源模块

电源输入端口是61板的能源供应中心,整块板子的电源都是由此提供进去,可采用电池或稳压电源提供5V输入,并且必须至少保证电流在50mA以上,否则会造成系统无法倍频和下载出错。SPCE061A的内核供电为3.3V,由于IO端口可接3.3V也可以接5V,所以在电源模块中有一个端口电平选择跳线J5用于选择端口电压,电源模块参看图 4-7,如下:

图 4-7 电源模块

由于此系统需要的端口高电平为5V,所以图 4-7当中的J5跳线需要跳到1和2上。

4.4 语音录放

录音过程,将输入的语音信号(模拟信号)作AD转换,转换成数字信号,编码后存入存储器中。放音过程与录音相反,先将数据从存储器中取出并解码,然后作DA转换成语

音信号。

4.4.1 录音

使用AD转化器的7个通道将模拟信号转换成数字信号,可以直接通过引线输入。另外1个通道是只用于语音输入,即通过内置有自动增益控制放大器的麦克风通道(MIC-IN)输入,它专门用于对语音信号的采样,首先语音信号经MIC转换成电信号,由隔直电容隔断直流成分,然后输入至SPCE061A内部前置放大器。SPCE061A内部自动增益控制(AGC)电路能随时跟踪、监测前置放大器输出的音频信号电平,当输入信号增大时,AGC电路自动减小放大器的增益。当输入信号减小时,AGC电路自动增大放大器的增益,可使进入AD 的信号保持在最佳电平,又可使削弱减至最小。SPCE061A的AD转换范围是整个输入范围,

.非法的AD模拟信号将影响转换电路的工作范围,即最大的模拟信号输入电压范围0V~AV

dd

从而降低ADC的性能。由于Line _in通道和IOA0~IOA6共用引脚,所以尽量选择其他非IOA0~IOA6的引脚,因为非法IO信号会造成电压不稳最终影响ADC的性能。ADC的最大输入电压由P_ ADC_ Ctrl(写)的第7位和第8位的值决定。第7位VEXTREF控制着ADC 外部参考电压。第8位V2VREFB控制着2V电压源是否起作用。如果起

的参考电压,即AV

dd

作用,用户可向VEXTREF引脚输入2V电压。此反馈回路把ADC的最高参考电压设置为2V。

,它还可以被当作ADC的最高参考电压。AD转换如果被指定的参考电压源的值不超过AV

dd

器对输入的音频信号进行8kHz采样,并按照凌阳音频编码格式进行编码,每秒将占用16kBits的存储器空间。系统扩展了一块容量为1Mbits的SRAM存储器HM628128A来存储语音数据。

4.4.2 放音

将HM628128A中存储的语音数据顺序取出,解码后,以8kHz的速率进行DA转换输出,语音数据经电容滤波恢复成原始语音波形,最后用三极管驱动扬声器放音。SPCE061A音频输出共有两个DAC通道,DAC1和DAC2输出的模拟电信号通过DAC1和DAC2引脚输出。DAC 的输出范围是0x0000~0xFFFF。DAC1和DAC2的输出数据应写入P_DAC1和P_DAC2单元。上电复位以后,两个DAC均被自动打开,此时会消耗少量的电流(几个毫安)。如若不需要,尽量关闭DAC输出(将P_DAC_Ctrl单元的第一位置为1)。而且DAC的直流电压必须保持平稳地变化,否则可能由于电压的突变引起扬声器产生杂音。为减缓电压的变化幅度,从而输出高质量的音频数据可以采用ramp updown技术。其应用条件是:被唤醒上电复位后首次使用DAC时,上电复位功能应在被关闭进入睡眠状态之前。

放音利用的是SPCE061A内部的DAC,电路参看图 4-8。图中的SPY0030是凌阳公司的产品。和LM386相比,在工作电压上,LM386需在4V以上,而SPY0030仅需2.4V(两节电池)即可工作;在输出功率上,LM386仅在100mW以上,而SPY0030可达700mW。

图 4-8 放音模块电路

4.5 机器人硬件驱动电路

机器人硬件原理参看图 4-9,如下:

左右腿、脖子电机驱动

加速度、发射电机驱动

图 4-9 机器人驱动电路原理图

机器人驱动电路采用功率较大的三极管搭成H桥来驱动电机从而实现电机的正向旋转与电机的反向旋转,本系统中使用H桥[4]驱动的电机包括两个用于走路的电机与一个头部转向的电机。同时用了一个三极管驱动单向旋转的电机,如加速电机与发射电机。

5 系统软件设计

完成特定人语音的训练可在主函数中调用相关函数,然后在训练成功后进行语音识别,再根据识别的命令执行相关的操作。程序流程参看图 5-1。根据FLASH中的标志位判断是否为第一次下载。使用BSR _Export SD Word(uiCommand ID) 函数将训练好的语音模型导出存储到FLASH中,用于操作。在语音识别中,首先读取FLASH取得语音模型,然后调用BSR _Import SD Word(uiCommand ID)函数将语音资源载入内存。在识别出命令后,执行相关动作,操作电机的正向或反向旋转,同时配合延时与播放声音组合起来形成不同的动作。

图 5-1 程序流程图与中断流程图

5.1 擦除FLASH模块

在程序中按照操作SPCE061A的flash的步骤擦写flash,在程序中写成3个函数用于操作flash,如下:

F _ Flash Write1Word()[3]

语法:void F_FlashWrite1Word(int addr, int Value)

描述:写一个字到FLASH中

参数:1、被写数据的存储地址

2、被写数据

返回:无

F _ Flash Write()[3]

语法:F _Flash Write(int sector, int & num, int size)

描述:顺序写多个字

参数:1、被写数据的起始地址

2、被写数据

3、写数据的数量

返回:无

F _ Flash Erase()[3]

语法:void F _ Flash Erase(sector)

描述:擦除256字节

参数:擦除页的起始地址

返回:无

5.2 位操作模块

由于SPCE061A没有位操作指令,而在程序控制电机的时候需要经常操作某一位,为了方便程序的编写,增强可读性,编写位操作模块

函数void Set _ IOB _Bit(unsigned int, unsigned int, unsigned int, unsigned int, unsigned int)[1],参数依次为IO的位、Dir、Attrib、Data、Buffer

5.3 语音播放函数

在本系统的软件设计当中,将语音播放的程序设计为语音播放模块,以便于调用:语音播放程序分为两部分,第一部分是播放流程控制,参看图 5-2;第二部分是中端播放服务程序,参看图 5-3,如下:

图 5-2 SACM_480自动播放流程图

图 5-3 中断服务程序流程图

结论

语音处理技术本身就是一门理论性强、实用面广而且难度较大的综合学科。而开发出具有语音功能的单片机也是相当困难的。凌阳unsp系列16位单片机,就是适应这种需求而设计的。凌阳SPCE061A实现语音识别其独特之处在于:硬件电路简单,因为SPCE061A 是一款专门为语音信号处理设计的单片机,麦克风和喇叭可以直接接入,接放大电路可不用外接。具有一套高效的指令系统,软件编程容易,有相应的API函数,可直接调用。

参考文献

[1] 凌阳科技大学计划.凌阳单片机在大学生电子竞赛中的应用.北京:北京航空航天大学出版社,2005:

7-8

[3] 罗亚非. 凌阳16位单片机应用基础.北京:北京航空航天大学出版社,2005:33-34

[4] 李晓静罗永革佘建强刘珂璐.基于AMT直流电机的H桥驱动电路硬件研制.湖北汽车工业学院学

报,2007(3);22-25

[5] 薛均义张彦斌.凌阳16位单片机原理及应用.北京:北京航空航天大学出版社,2003

[7] 丛欣梁光胜.嵌入式语音识别技术.电脑编程技巧与维护,2006(9):76-78

[8] 严一岩.语音集成电路概述.电子世界,1997(10):22-23

[9] 双龙.智能机器人语音识别对话与控制.电子世界,2004(10):38

[10] 黄淞蒋雪峰张贵冰杨文杰.智能语音识别避障机器人的研究与设计.应用科技,2002(10):

[11] Zili Zhou Chris K. Modeling of Configuration-Dependent Flexible Joints for a Parallel Robot. Advances in Mechanical Engineering,2009(4):1-12

致谢

在论文最后的收尾阶段,首先我要将我最崇高的敬意和最衷心的感谢献给李军老师,在她的悉心指导和尽心帮助下,这篇论文才得以顺利完成,李老师给我的帮助,不仅仅是在论文的写作上,她严谨的治学态度更教会了我许多书本上学不到的知识,在我日后的工作和生活中,这些收获必定会指引我认真、踏实的走好每一步。

我还要感谢学院里每一位教过我课程的老师,是他们交给我丰富的专业知识,使我受益匪浅,大大提高了专业能力和专业素质,为我论文的完成打下了坚实的基础,我将永远感谢他们。

同时,我也感谢学院图书馆是他们的辛苦工作,给我们提供宽广的知识搜索平台为论文的完成提供了强有力的保障。

最后,我还要感谢我的父母及家人,他们是我最坚实的后盾,不仅在物质上支持我,更在精神上给予我最无私的关怀和鼓励,让我始终能够在愉悦、舒适的心情及环境下完成我的学业,谢谢他们!

跳舞机器人设计毕业设计论文

课程设计任务书 ( 2015 级) 目录 摘要------------------------------------------------------4 引言------------------------------------------------------5 任务书-----------------------------------------------------6 第一章 我国机器人技术的发展概况------------------------------------7 第二章机器人的总体设计解剖 1.1资料的收集与阐述-----------------------------------------7 1.2机器人工作原理简介 1.总体设计剖------------------------------------------------8 2.伺服电机的剖析--------------------------------------------9 第三章机器人总体设计综述 ---------------------------------12 1、1设计课题的阐述-----------------------------------------12 1、2单片机的选择-------------------------------------------12 1、3主控板部分简介-----------------------------------------12 第四章机器人的总体设计方案与部分简介 1、1设计方案-----------------------------------------------13 1、2各部分功能及原理简介-----------------------------------13 第五章机器人的原理图设计、仿真及电路板制作 1、1机器人的原理图设计-------------------------------------15 1、2电源部分-----------------------------------------------16 1、3稳压电源部分-------------------------------------------16 1、5接口电路部分-------------------------------------------17 1、6单片机最小系统和ISP在线编程---------------------------18 1、9电路板制作---------------------------------------------18 第六章机器人电路板的调试与结论

焊接机器人毕业论文

第1章绪论 1.1课题研究的目的及意义 焊接是制造业中最重要的工艺技术之一。它在机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。随着科学技术的发展,焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段,发展成为制造业中一项基础工艺,一种生产尺寸精确的产品的生产手段。传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、数量要求。因此,保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中。近20年来,在半自动焊、专机设备以及自动焊接技术方面已取得了许多研究和应用成果,表明焊接过程自动化已成为焊接技术新的生长点之一。从21世纪先进制造技术的发展要求看,焊接自动化生产已是必然趋势。焊接机器人的诞生是焊接自动化革命性的进步,它突破了焊接刚性自动化的传统方式,开拓了一种柔性自动化的生产方式,从而使中小批量的产品自动化焊接成为可[1]。 焊接机器人已经广泛应用于汽车、工程机械、摩托车等行业,极大地提高了焊接生产的自动化水平,使焊接生产效率和生产质量产生了质的飞跃。同时改善了工人的劳动环境[2]。但是,现在焊接领域中自动化程度最高的手臂式机器人在使用时有两个局限性:一个是它的活动范围较小,因为它像一个手臂,手臂长1.5~2米,也就是其活动半径,所以焊接的工件不能太长,最大范围也不能超过2米。二是它必须用编程或示教进行工作,对不规则的焊缝,特别是在焊接过程中焊缝发生形变时,则很难适应。然而,许多大型工件体积非常庞大,而且必须在工地和现场进行焊接。例如:石化工业中的大型储油罐、球罐,造船业中的各种轮船,对这类产品的焊接,就很难实现自动化,许多建设工作仍然采用人工焊接[3]。因此,给焊接机器人加装各种传感器,使它们具有焊接路径自主获取、焊缝跟踪以及焊接参数在线调整等能力,具有很高的实用价值。机器人焊接过程的自主化和智能化已经成为科研工作者的一个研究重点。移动焊接机器人由于其良好的移动性、强的磁吸附力以及较高的智能,成为解决大型焊接结构件自动化焊接的有效方法[4]。尽管自主移动机器人的实用化研究还不够完善,但移动机器人是解决无轨道,无导向,无范围限制焊接的良好方案。 1.2国内外研究现状 自1962年美国推出世界上第一台Unimate型和Versatra型工业机器人以来,越来越多的工业机器人投入生产使用中。这其中大约有半数是焊接机器人。焊接机器人是在工业机器人上装备焊接系统,如送丝机、软管、焊枪、焊炬或焊钳,并配备相

基于SVPWM异步电动机毕业论文

学科分类号: 08 人文科技学院 本科生毕业论文 题目:异步电动机矢量控制技术的研究

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部容。 作者签名:日期:

人文科技学院本科毕业论文诚信声明 本人重声明:所呈交的本科毕业论文,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名: 二0一年月日

异步电动机矢量控制技术的研究 摘要:现代电力电子技术和计算机控制技术的快速发展,促进了电气传动的技术革命。交流调速取代了直流调速,计算机数字控制取代了模拟控制己成为发展趋势。电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)控制技术则是一种优化了的PWM控制技术,和传统的PWM法相比,不但具有直流利用率高(比传统的SPWM法提高了约15%),输出谐波少,控制方法简单等优点,而且易于实现数字化。 论文在分析异步电机结构及特点基础上,先对矢量控制技术进行详细的分析和推导,然后运用空间电压矢量技术(SVPWM),对空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基本原理进行详细的分析和推导,并将SVPWM对比PWM和SPWM各自的特点,最后介绍了SVPWM的基本原理及其传统的实现算法,并通过SVPWM的算法构建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。 关键词:矢量控制;空间电压矢量;Matlab/SIMULINK仿真 Research on asynchronous motor vector control technology

会计学毕业论文答辩自述范本【最新版】

会计学毕业论文答辩自述范本尊敬的各位老师: 上午好! 我是xx财务管理的学生,我叫xxx。我论文的题目是《xx 上市公司财务报表分析》。这篇论文是在xxx导师的耐心指导下完成的。x老师对我的论文进行了细心批改并提出了宝贵的修改意见,在这里真挚的对老师说:x老师,谢谢您。下面我将从四个方面对这篇论文进行简单的陈述,恳请各位老师批评指导。 首先,研究的现状和背景: 随着资本市场的逐步开放及经济的不断发展,财务报表的分析在投资决策、经营管理中的作用日趋重要,越来愈多的决策者开始重视财务报表分析所提供的相关信息。财务报表分析为决策者的决策过程提供了不可缺少的信息支持,但财务报表分析作为一种决策支持和管理手段,对使用者还是有相当高的要求。由此

评价一个企业经营绩效的好坏和经营结果的优势,为企业经营者制定经济计划和财务控制提供依据。分析透可知企业本身的优、缺点,作出实事求是的评价和积极可行的决策。分析后可找到企业理财中出现的问题及潜在的问题,不断进行调整,提出相应措施,保证企业的各项工作按既定目标顺利进行。 其次,选题的目的及研究的意义: 社会主义市场条件下,企业的现金活动日趋复杂。各个利益群体时刻关注着企业的财务现状。因此,进行深入系统的财务分析,是财务管理工作中十分重要的方面。通过财务分析,可以全面地了解企业的经营活动、财务状况、评价企业的经营业绩,明确企业的竞争地位和预测企业的经营前景。 财务报表分析是利用会计报表提供的数据,采用一定的方法进行计量分析,依靠一定的标准对企业的各种经济情况进行比较的一种工具。由此评价一个企业经营绩效的好坏和经营结果的优势,为企业经营者制定经济计划和财务控制提供依据。分析透可知企业本身的优、缺点,作出实事求是的评价和积极可行的决策。分析后可找到企业理财中出现的问题及潜在的问题,不断进行调整,提出相应措施,保证企业

焊接机械手毕业设计

焊接机械手毕业设计 【篇一:自动焊接机械手设计(毕业设计)】 自动焊接机械手设计 1 绪论 1.1 技术概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测 传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三 维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多 品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、 人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动 化水平的重要标志。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长 和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速 反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗 恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它 是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术 领域不可缺少的自动化设备。 1.2 现状及国内外发展趋势 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势: (1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操 作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3 万美元降至97年的6.5万美元。 (2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组 方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。 (3)工业机器人控制系统向基于pc机的开放型控制器方向发展,便 于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模 块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 (4)机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加 速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、

基于单片机的语音识别系统 毕业设计

基于单片机的语音识别系统毕业设计 目录 摘要..................................... 错误!未定义书签。Abstract ................................. 错误!未定义书签。目录..................................................... I 前言.. (1) 1 方案介绍及设计简介 (2) 1.1小车的控制要求及设计方案 (2) 1.1.1小车的控制要求 (2) 1.1.2方案设计与论证 (2) 1.2SPCE061A 简介 (3) 1.2.1SPCE061A单片机概述 (5) 1.2.2SPCE061A的介绍 (7) 1.2.3SPCE061A的结构 (7) 1.3SPCE061A 单片机强大的语音功能 (7) 1.3.1语音识别的原理 (8) 1.3.2系统的结构框图 (9) 1.4语音控制小车设计要求 (10) 1.4.1功能要求 (10) 1.4.2语音控制小车的主要功能 (10) 1.4.3参数说明 (10) 1.4.4注意事项 (10) 2电路设计及程序设计 (11) 2.1电路设计基础知识 (11) 2.2电路方框图及说明 (13) 2.3各部分电路设计 (13) 2.3.1电机的选择 (14)

2.3.2继电器驱动电路的设计 (14) 2.3.3行驶状态控制电路设计 (15) 2.3.4麦克录音输入及AGC电路 (16) 2.3.5语音播报电路 (18) 3软件设计 (19) 3.1软件流程图及设计思路说明 (19) 3.1.1程序设计 (20) 3.2模块设计 (20) 3.2.1中断流程图部分 (20) 3.2.2语音识别部分 (22) 4连接和操作说明 (25) 4.1硬件模块连接图 (25) 4.1.1功能说明 (25) 4.1.2代码下载 (26) 4.1.3训练小车 (27) 4.1.4声控小车 (28) 4.1.5重新训练 (28) 总结 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32) 附件1 系统程序说明 (33)

PLC控制三相异步电动机正反转设计_本科毕业设计论文

PLC控制三相异步电动机正反转设计 摘要本论文文设计了三相异步电动机的PLC控制电路,就是三相异步电动机的正反转控制,与传统的继电器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点。非常实用。三相异步电动机的应用非常广泛,具有机构简单,效率高,控制方便,运行可靠,易于维修成本低的有点,几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中,三相异步电动机运行的环境不同,所以造成其故障的发生也很频繁,所以要正确合理的利用它。本文研究的这个系统的控制是采用PLC的编程语言----梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言,因为它在继电器的基础上加进了许多功能,使用灵活的指令,使逻辑关系清晰直观,编程容易,可读性强,所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路,可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,它是专为在恶劣工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术等操作的指令,并采用数字式,模拟式的输入和输出,控制各种的机械或生产过程。 关键词:PLC 三相异步电动机可编程控制梯形图

Plc control with a three wire asynchronous motor is inverting design Abstract This paper designed the three-phase asynchronous motor PLC control circuit, is a three-phase asynchronous motor positive inversion control, compared with the traditional relay control, with high speed, high reliability, flexibility and other advantages. Very practical. The three-phase asynchronous motor is widely used, has the advantages of simple mechanism, high efficiency, easy control, reliable operation, easy to repair and low cost a little, almost covers the industrial and agricultural production and all aspects of human life, in these applications, three-phase asynchronous motor running in different environments, so the fault occurrence is also very frequently, so a correct and reasonable use of it. This paper studies the system control is the use of PLC programming language - ladder, ladder language is in the programmable controller in the most widely used language, because it is in the relay is added on the basis of the many functions, the use of flexible instruction, so that the logic relationship of a clear and intuitive, easy programming, readability is strong, the realization of the functions it considerably exceeds the traditional relay control circuit, the programmable controller is a digital electronic computing operating system, it is designed for use in harsh industrial application environment and design, it uses a programmable memory, used in the internal memory to perform logic operations, sequence control, timing, counting and arithmetic operations such as instruction, and the use of digital, analog input and output, the control of various mechanical or production process.

毕业论文会计学

论文题目 :浅谈加强企业应收账款的管理 教学站学生姓名 :指导教师 :专业: 石景山党校 陈亮 刘祥坠 2010 级会计班2011年 12 月 7 日

北方工业大学继续教育学院专科毕业论文(设计) 摘要 应收账款是企业采用赊销方式销售商品或劳务而应向顾客收取的款项。市场经济逐步建立和完善,市场竞争日益加剧,迫使大部分企业不得不为对方提供商业信用, 以赊销的形式销售产品,从而产生大量应收账款。尽管应收账款是企业流动资产的重要组成部分,但是,其数额如果过大,将会导致企业缺少足够的流动资金,减慢企业 的资金周转速度,降低资金使用的效率,直接影响企业参与市场竞争的持续能力,因此,我认为,充分认识应收账款形成的原因,并剖析应收账款的利弊,进一步提出一些管理措施,将对企业合理使用赊销机制,合理设定应收账款水平具有重大意义。 关键词:应收账款;财务危机;赊销;管理机制

北方工业大学继续教育学院专科毕业论文(设计) 目录 引言 ............................错误!未定义书签。1.应收账款的现状及成因 . .........错误!未定义书签。 1.1企业经营外部环境的影响 .....错误!未定义书签。 1.2企业自身的原因 (1) 2.应收账款对企业的影响 . (1) 2.1 高额应收款影响企业现金流入,易引发财务危机.. 1 2.2 应收账款坏账风险影响企业盈利 (2) 3.应收账款管理机制的建立 . (2) 3.1 建立信用管理机构和客户资源库 (2) 3.1.1建立专门对赊销进行管理的机构 (2) 3.1.2建立动态客户资源管理系统 (2) 3.2 加强企业的监控和内部审计 (3) 3.2.1建立应收账款监控体系 (3) 3.2.1.1赊销发生监控 (3) 3.2.1.2财务部门对应收账款的分析管理 (3) 3.2.1.3信用及销售部门进行应收账款跟踪管理 (4) 3.2.2发挥内部审计的监督作用 (4) 3.3 应收账款发生后,要建立合理的处置机制 (4) 3.3.1成立清收小组 (4) 3.3.2债务重组 (5) 3.3.2.1 采取贴现方式收回账款 (5)

轮胎搬运机器人设计毕业论文设计

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 青岛科技大学 本科毕业设计(论文) 题目 __________________________________ __________________________________ 指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号__________________________

院(部)____________________________专业________________班 _______________________________ ______年 ___月 ___日 毕业论文(设计)诚信声明 本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文(设计)作者签名:日期:年月日毕业论文(设计)版权使用授权书本毕业论文(设计)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文(设计)的复印件和电子版,允许论文(设计)被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文(设计)全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文(设计)。本人离校后发表或使用该毕业论文(设计)或与该论文(设计)直接相关的学术论文或成果时,单位署

焊接机器人毕业设计

VI1.1论文的选题意义 第1章绪论 自动化的焊接机器人能提供稳定地焊接质量,减轻人的劳动强度,提高工作 效率,降低生产成本,在工业领域得到了广泛的应用。但应用于工业生产中的焊 接机器人大多是固定的,主要通过机械臂的活动来工作,又由于空间的限制使得 机器人的工作范围、工作对象大大受到限制。在大型工件,如:石化工业中的大型 储油罐、球罐、管道的焊接,多在现场作业,焊接位置手工作业难以达到,恶劣 的工作环境不仅增大了工人的劳动强度,而且影响焊接质量。工程应用中亟待开 发出能够取代工人手工操作的低成本自动化的焊接设备,以减少生产过程中人为 因素的影响,提高焊接质量,这些情况都对移动焊接机器人的研究和应用提出了 迫切的要求。 现在,国外在这方面的技术基本成熟,但国内各单位对这些技术的了解有相 当部分还停留在文献上或局部上。所以应该从基本做起,开展一些基础技术研究 作为机器人课题的主要研究与开发内容之一。 1.2焊接机器人的发展历程 自从世界上第一台工业机器人UMMATE于1959年在美国诞生以来,机器人的 应用和技术发展经历了三个阶段:第一代是示教再现型机器人。这类机器人操作 简单,不具备外界信息的反馈能力,难以适应工作环境的变化,在现代化工业生 产中的应用受到很大限制。第二代是具有感知能力的机器人。这类机器人对外界 环境有一定的感知能力,具备如听觉、视觉、触觉等功能,工作时借助传感器获 得的信息,灵活调整工作状态,保证在适应环境的情况下完成工作。第三代是智 能型机器人。这类机器人不但具有感觉能力,而且具有独立判断、行动、记忆、 推理和决策的能力,能适应外部对象、环境协调地工作,能完成更加复杂的动作, 还具备故障自我诊断及修复能力。焊接机器人就是在焊接生产领域代替焊工从事 焊接任务的工业机器人。早期的焊接机器人缺乏“柔性",焊接路径和焊接参数 须根据实际作业条件预先设置,工作时存在明显的缺点。随着计算机控制技术、 人工智能技术以及网络控制技术的发展,焊接机器人也由单一的单机示教再现型 向以智能化为核心的多传感、智能化的柔性加工单元(系统)方向发展¨。63。 换页 移动焊接机器人系统研究 1.3焊接机器人国内外应用现状 焊接机器人具有焊接质量稳定、改善工人劳动条件、提高劳动生产率等特点, 广泛应用于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等行业。据不完全 统计,全世界在役的工业机器人中大约有一半用于各种形式的焊接加工领域。截 止2005年,全世界在役工业机器人约为91.4万台,其中日本装备的工业机器人总量达到了50万台以上,成为“机器人王国”,其次是美国和德国:在亚洲,日本、 韩国和新加坡的制造业中每万名雇员占有的工业机器人数量居世界前三位。近几 年,全球机器人的数量在迅速增加,仅2005年就达12.1万台。我国自上世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,经过二十多年的发展,在技术和应用方面均取 得了长足的发展,对国民经济尤其是制造业的发展起到了重要的推动作用。据不 完全统计,近几年我国工业机器人呈现出快速增长势头,平均年增长率都超过 40%,焊接机器人的增长率超过了60%;2004年国产工业机器人数量突破l400台,

语音识别基本知识及单元模块方案设计

语音识别是以语音为研究对象,通过语音信号处理和模式识别让机器自动识别和理解人类口述的语言。语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别是一门涉及面很广的交叉学科,它与声学、语音学、语言学、信息理论、模式识别理论以及神经生物学等学科都有非常密切的关系。语音识别技术正逐步成为计算机信息处理技术中的关键技术,语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。 1语音识别的基本原理 语音识别系统本质上是一种模式识别系统,包括特征提取、模式匹配、参考模式库等三个基本单元,它的基本结构如下图所示: 未知语音经过话筒变换成电信号后加在识别系统的输入端,首先经过预处理,再根据人的语音特点建立语音模型,对输入的语音信号进行分析,并抽取所需的特征,在此基础上建立语音识别所需的模板。而计算机在识别过程中要根据语音识别的模型,将计算机中存放的语音模板与输入的语音信号的特征进行比较,根据一定的搜索和匹配策略,找出一系列最优的与输入语音匹配的模板。然后根据此模板的定义,通过查表就可以给出计算机的识别结果。显然,这种最优的结果与特征的选择、语音模型的好坏、模板是否准确都有直接的关系。2语音识别的方法 目前具有代表性的语音识别方法主要有动态时间规整技术(DTW)、隐马尔可夫模型(HMM)、矢量量化(VQ)、人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)等方法。 动态时间规整算法(Dynamic Time Warping,DTW)是在非特定人语音识别中一种简单有效的方法,该算法基于动态规划的思想,解决了发音长短不一的模板匹配问题,是语音识别技术中出现较早、较常用的一种算法。在应用DTW算法进行语音识别时,就是将已经预处理和分帧过的语音测试信号和参考语音模板进行比较以获取他们之间的相似度,按照某种距离测度得出两模板间的相似程度并选择最佳路径。 隐马尔可夫模型(HMM)是语音信号处理中的一种统计模型,是由Markov链演变来的,所以它是基于参数模型的统计识别方法。由于其模式库是通过反复训练形成的与训练输出信号吻合概率最大的最佳模型参数而不是预先储存好的模式样本,且其识别过程中运用待识别语音序列与HMM参数之间的似然概率达到最大值所对应的最佳状态序列作为识别输出,因此是较理想的语音识别模型。 矢量量化(Vector Quantization)是一种重要的信号压缩方法。与HMM相比,矢量量化主要适用于小词汇量、孤立词的语音识别中。其过程是将若干个语音信号波形或特征参数的标量数据组成一个矢量在多维空间进行整体量化。把矢量空间分成若干个小区域,每个小区域寻找一个代表矢量,量化时落入小区域的矢量就用这个代表矢量代替。矢量量化器的设计就是从大量信号样本中训练出好的码书,从实际效果出发寻找到好的失真测度定义公式,设计出最佳的矢量量化系统,用最少的搜索和计算失真的运算量实现最大可能的平均信噪比。在实际的应用过程中,人们还研究了多种降低复杂度的方法,包括无记忆的矢量量化、有记忆的矢量量化和模糊矢量量化方法。 人工神经网络(ANN)是20世纪80年代末期提出的一种新的语音识别方法。其本质上是一

基于语音识别的智能小车设计-毕设论文

基于语音识别的智能小车 摘要 随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术等的发展,使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。近二三十年来,语音识别在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。本设计是语音识别在控制领域的一个很好实现,它将原本需要手工操作的工作用语音来方便地完成。 语音识别按说话人的讲话方式可分为孤立词(Isolated Word)识别、连接词(Connected Word)识别和连续语音(Continuous Speech)识别。从识别对象的类型来看,语音识别可以分为特定人(Speaker Dependent)语音识别和非特定人(Speaker Independent)语音识别。本设计采用的识别类型是特定人孤立词语音识别。 本系统分上位机和下位机两大方面。上位机利用PC上MATLAB强大的数学计算能力,进行语音输入、端点监测、特征参数提取、匹配、串口控制等工作,根据识别到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一个小车,单片机收到上位机传来的指令后,根据不同的指令控制小车完成不同的动作。 该设计对语音识别的现有算法进行了验证和实现,并对端点检测和匹配算法进行了些许改进。本设计达到了预期目标,实现了所期望的功能效果。 关键词:MATLAB,语音识别,端点检测,LPC,单片机,电机控制

SMART CAR GASED SPEECH RECOGNITION ABSTRACT With the development of computer technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to achieve.The past three decades, the voice recognition in the field of computer, information processing, communications and electronic systems, automatic control has increasingly wide range of applications. Speech recognition by the speaker's speech can be divided into isolated word (Isolated Word) identification, conjunctions (Connected Word) and continuous speech recognition (Continuous Speech) identification. Identifying the type of object from the point of view, the voice recognition can be divided into a specific person (Speaker Dependent) speech recognition and non-specific (Speaker Independent) speech recognition. This design uses the identification type is a specific person isolated word speech recognition. This design is of a good implementation of speech recognition in the control field, it does the work that would otherwise require manual operation by the voice of people easily.This system includes two major aspects:the host system and the slave system. The host system use the MATLAB on the computer which has powerful mathematical computing ability to do the work of voice input, endpoint monitoring, feature extraction, matching, identification and serial control,then it send different commands through the PC serial port to slave system according different recognised voice. The slave system is a car controlled by a single-chip micro-controller.It controls the car do different actions according different instructions received.

三项异步电动机的工作原理毕业论文

电动机技术现状及前景 电动机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的,反过来,电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19 世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电机的基本结构变化不大,但是电机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机,控制电机具有高可靠性、好精确度、快速响应的特点,已成为电机学科的一个独立分支。 它应用广泛,种类繁多。性能各异,分类方法也很多。电机常用的分类方法主要有两种:一种是按功能用途分,可分为发电机、电动机,、压器和控制电机四大类。电动机的功能是将电能转换成机械能,它可以作为拖动各种生产机械的动力,是国民经济各部门应用最多的动力机械,也是最主要的用电设备,各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类, 可分为变压器和旋转电机. 根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类. 交流电机又分为同步电机和异步电机. 在现代化工业生产过程中,为了实现各种生产工艺过程,需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转,可以采用气动,液压传动和电力拖动。由于电 力拖动具有控制简单、调节性能好、耗损小、经济,能实现远距离控制和自动控制等一系列优点,因此大多数生产机械都采用电力拖动。 按照电动机的种类不同,电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。 纵观电力拖动的发展过程,交,直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前,直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式,19 世纪末期,由于研制出了经济实用的交流电动机,致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应 用,但随着生产技术的发展,特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步,对电力拖动在起动,制动,正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的,更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求,所以20 世纪以来,在可逆,可调速与高精度的拖动技术领域中,相当时期内几乎都是采用直流电力拖动,而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

会计毕业设计论文答辩自述范文.doc

各位老师好! 我叫xx,来自xxx,,我的论文题目是“论会计电算化财务软件的发展趋势”。论文是在xxx导师的悉心指点下完成的,在这里我向我的导师表示深深的谢意,向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢。 下面我将本论文设计的目的和主要内容向各位老师作一汇报,恳请各位老师批评指导。 首先,我想谈谈这个毕业论文设计的目的及意义。 会计电算化软件在现代企业财务 管理及会计核算中,从表面上来看,会计电算化只不过是将电子计算机应用于会计核算工作中,减轻会计人员的劳动强度,提高会计核算的速度和精度,以计算机替代人工记帐。但会计电算化决不仅仅是核算工具和核算方法的改进,它必然会引起会计工作组织和人员分工的改变,促进会计工作水平大幅度的提升和企业的经济效益的增加,使会计理论和实务的方方面面都将发生前所未有的深刻变化。 研究会计电算化的发展趋势,并提出一些意见。以期能够提高财会管理水平和经济效益做出一点贡献,进而实现会计工作的现代化。面对新技术发展的浪潮,对财务管理和会计核算的要求也越来越高,推行会计电算化,特别是加强会计电算化的应用管理,是实现会计工作电算化、提高会计管理水平,促进网络财务规范的重要保证。因此,组织管理者应对其加以正确认识并积极引导,把握其概念、和特点和作用,正确运用其正向功能,克服其负向功能,从而使电算化财务软件朝着更有利于组织发展和目标实现的方向迈进。 其次,在结构框架上,本文分成四个部分: 第一部分为会计电算化理论,包括会计电算化的定义、意义以及实施会计电算化的必要性。会计电算化是一项系统工程。一方面,国家、地区和行业主管部门要制定一系列会计电算化管理制度、发展规划、技术标准和工作规范并颁布实施,要调动各方面的积极性组织开发各行业适用的、具有多层次和类型的系列会计软件、审计软件,并对其合法性、正确可靠性进行评审,同时还要进行其他大量而艰巨的会计电算化宏观管理工作。 另一方面,备基层单位要进行大量而复杂的会计电算化的配套管理工作,主

语音识别机器人的设计—毕业论文

毕业论文(设计) 题目语音识别机器人的设计 系部电子信息工程 专业电子信息工程年级 06级学生姓名 学号 指导教师 语音识别机器人的设计

【摘要】语音识别可划分为训练和识别两个过程。在第一阶段,语音识别系统对人类的语言进行学习,把学习内容组成语音库存储起来,在第二阶段就可以把当前输入的语音在语音库中查找相应的词义或语义。凌阳16位SPCE061A单片机内嵌32K字闪存,2K字SRAM,内置10位ADC、DAC,有多达14个的中断源。它的CPU内核采用16位具有DSP功能的微处理器芯片, 而且CPU可最高工作在49MHz的主频下,能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号,因此与其他类型的单片机相比,在数字语音处理方面SPCE061A更具有优势。基于SPCE061A设计了一个具有语音识别功能的机器人。经过训练,训练人可使用各种命令让机器人完成许多有趣的动作,使得人机交互更具智能化。 【关键词】SPCE061A单片机语音识别机器人

The Design of the Speech Recognition Robot 【Abstract】The speech recognition is divided into two stages, namely, training and recognition. At the first stage, the speech recognition system learns about the language and stores what it a speech database. Then at the next stage, the meaning of each inputted speech can immediately be found in the speech database.Sunplus 16-bit SPCE061ASCM is embedded with 32K word Flash and 2K word SRAM, with built-in 10-bit ADC and DAC as well as more than 14 interrupt sources. The core of its CPU is a 16-bit microprocessor chip which of DSP. Besides, the CPU can work with a frequency up to 49 MHz, and process complex digital signals easily and quickly. Therefore, compared with other types of SCM, SPCE061A speech processing. Based on SPCE061A, a speech recognition robot designed. After training, the robot can complete many interesting actions according to the orders, which makes the -computer interaction more intelligent. 【Key words】SPCE061A SCM Speech Recognition Robot 目录

【完整版】基于Matlab的语音识别系统的设计本科毕业论文设计

摘要 语音识别主要是让机器听懂人说的话,即在各种情况下,准确地识别出语音的内容,从而根据其信息执行人的各种意图。语音识别技术既是国际竞争的一项重要技术,也是每一个国家经济发展不可缺少的重要技术支撑。本文基于语音信号产生的数学模型,从时域、频域出发对语音信号进行分析,论述了语音识别的基本理论。在此基础上讨论了语音识别的五种算法:动态时间伸缩算法(Dynamic Time Warping,DTW)、基于规则的人工智能方法、人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)方法、隐马尔可夫(Hidden Markov Model,HMM)方法、HMM和ANN的混合模型。重点是从理论上研究隐马尔可夫(HMM)模型算法,对经典的HMM模型算法进行改进。 语音识别算法有多种实现方案,本文采取的方法是利用Matlab强大的数学运算能力,实现孤立语音信号的识别。Matlab 是一款功能强大的数学软件,它附带大量的信号处理工具箱为信号分析研究,特别是文中主要探讨的声波分析研究带来极大便利。本文应用隐马尔科夫模型(HMM) 为识别算法,采用MFCC(MEL频率倒谱系数)为主要语音特征参数,建立了一个汉语数字语音识别系统,其中包括语音信号的预处理、特征参数的提取、识别模板的训练、识别匹配算法;同时,提出利用Matlab图形用户界面开发环境设计语音识别系统界面,设计简单,使用方便,系统界面友好。经过统计,识别效果明显达到了预期目标。 关键词:语音识别算法;HMM模型;Matlab;GUI ABSTRACT Speech Recognition is designed to allow machines to understand what people say,and accurately identify the contents of voice to execute the intent of people.Speech recognition technology is not only an important internationally competed technology,but also an indispensable foundational technology for the national economic development.Based on the mathematical model from the speech signal,this paper analyze audio signal from the time

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