本文關(guān)鍵詞：NAO機器人行為控制系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： NAO機器人 人機交互 語音交互 視覺交互 NAO Mark 運動規(guī)劃

【摘要】：隨著智能機器人應用領(lǐng)域的擴大,越來越多的智能機器人走進了人們的生活。為了方便人們與機器人的信息交流,讓機器人能夠更好的為人類服務(wù),創(chuàng)造更好的人機交互模式已成為機器人研究的重要方向之一。人機交互最初主要是通過按鈕和鍵盤,而隨著智能機器人技術(shù)的發(fā)展,語音和視覺成為了人機交互最主要的方式。本文研究的是基于NAO機器人的行為控制系統(tǒng)設(shè)計。以法國Aldebaran Robotics公司的NAO機器人作為研究平臺,分別用語音和視覺兩種人機交互模式對機器人進行控制。語音交互主要是利用NAO機器人的語音識別模塊對輸入的語音進行識別,然后通過在建立的對話數(shù)據(jù)庫中進行搜索匹配,機器人根據(jù)獲取的語音指令執(zhí)行相應的動作或語音輸出。本文采用了微軟的Speech SDK 5.1進行語音識別,建立了一個宋詞三百首的數(shù)據(jù)庫,利用Python對數(shù)據(jù)庫進行操作,從數(shù)據(jù)庫中獲取查詢的結(jié)果并通過語音合成朗讀出來。視覺交互主要是利用NAO機器人的攝像頭進行目標物體的搜索和識別。本文提出了利用NAO Mark進行目標物體識別定位的方案,根據(jù)NAO Mark的信息進行距離計算和坐標轉(zhuǎn)換,進而得到NAO Mark相對于機器人坐標系的位姿。最后,根據(jù)語音命令的輸入,通過視覺的識別定位,對機器人進行運動學規(guī)劃,實現(xiàn)對目標物體的抓取。從而形成了一個擁有語音和視覺交互的行為控制系統(tǒng),使人們與機器人的交互更加方便和實用。在運動控制中,本文提出了一種基于視覺的伺服控制系統(tǒng)方案,利用攝像機獲取的目標物體的位姿,對機器人手臂末端運動進行規(guī)劃,形成一個具有視覺反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：NAO機器人 人機交互 語音交互 視覺交互 NAO Mark 運動規(guī)劃
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要7-8
• abstract8-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容13-17
• 1.3.1 語音交互14-16
• 1.3.2 單目識別定位16
• 1.3.3 運動控制16-17
• 1.4 論文的章節(jié)安排17-18
• 第二章 語音交互行為18-30
• 2.1 NAO機器人語音交互系統(tǒng)設(shè)計18-21
• 2.1.1 語音系統(tǒng)硬件介紹18-20
• 2.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能20-21
• 2.2 語音交互流程及模塊設(shè)計21-25
• 2.2.1 語音識別模塊22-23
• 2.2.2 語音對答模塊23-24
• 2.2.3 語音合成模塊24-25
• 2.3 數(shù)據(jù)庫查詢25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第三章 單目識別定位30-44
• 3.1 NAO機器人視覺系統(tǒng)30-32
• 3.2 路標識別定位法32-33
• 3.3 Mark識別定位33-42
• 3.3.1 Mark識別原理34-36
• 3.3.2 Mark定位原理36-42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第四章 機器人運動控制44-56
• 4.1 機器人運動學44-48
• 4.1.1 位置與姿態(tài)的表示44-46
• 4.1.2 空間變換46-47
• 4.1.3 正向運動學和逆向運動學47-48
• 4.2 建立NAO機器人手臂模型48-52
• 4.3 對目標物體的抓取52-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 總結(jié)56
• 5.2 展望56-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-64
• 附錄64

【參考文獻】

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本文編號：1062336