机器人假肢的控制系统设计与研究

机器人假肢的控制系统设计与研究

论文摘要

论文开始闸述了机器人假肢的研究背景及智能控制研究的现实性。介绍了人机对话的智能控制方式——语音的识别控制。对语音识别控制的国内外发展状况及语音识别的基础知识做了简述,着重撰写了凌阳音频的基础知识及凌阳语音的压缩应用方式,并介绍了机器人假肢(上肢)的结构。为进一步理解语音识别,论文阐述了语音识别的原理以及语音特征提取的方法LPCC参数和MFCC参数。论述了语音识别的算法DTW,讲解其具体的实现过程及特点。DTW算法适用于小词汇量、特定人的语音识别,适合本论文中机器人假肢的语音控制命令辨识。随后重点说明本控制系统的软硬件设计。硬件设计主要包括凌阳单片机、串口通信、键盘控制设计、C8051F020单片机的硬件设计。软件设计主要是在凌阳单片机的软件开发坏境unsp及在基于Keil u Vision2下的Silicon Laboratories IDE集成开发环境中进行软件在线开发和调试,分别设计了凌阳语音识别的软件程序、串口通信的软件程序、键盘控制程序、C8051F020的单片机程序等。凌阳单片机具有很好的语音控制性能,C8051F020单片机具有很好的驱动控制能力,将两者的优势结合在一起,利用彼此的优势,使系统的性能得到最大化得提升。通过反复的实验调试,分析具体的实验结果,该控制系统具有辨识率高、稳定性强、响应命令快,可扩展性强、智能化等特点,该控制系统设计的机器人假肢具有较广的市场应用价值,能够满足不同用户的需求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题的来源及研究背景
  • 1.2 国内外语音研究现状及发展
  • 1.3 课题研究内容安排
  • 2 凌阳语音识别与机器人假肢结构
  • 2.1 语音识别基本原理
  • 2.2 语音辨识技术
  • 2.3 语音识别方法
  • 2.4 凌阳语音压缩
  • 2.5 机器人假肢结构简介
  • 3 语音信号处理及算法实现
  • 3.1 预处理
  • 3.3 特征提取
  • 3.4 DTW算法及实现
  • 3.5 DTW算法改进
  • 4 机器人假肢的控制系统设计
  • 4.1 硬件设计
  • 4.2 软件设计
  • 5 总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 相关论文文献

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