一種能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，包括聲源定位處理模塊、機(jī)器人主處理器和機(jī)器人執(zhí)行部件，所述聲源定位處理模塊包括麥克風(fēng)陣列、前置放大電路、A/D和信號(hào)處理器，麥克風(fēng)陣列依次通過前置放大電路、A/D、信號(hào)處理器和機(jī)器人主處理器連接機(jī)器人執(zhí)行部件。本實(shí)用新型通過聲源定位技術(shù)，彌補(bǔ)機(jī)器人在其它系統(tǒng)（視覺，觸覺等）上的不足，更好的獲取周圍環(huán)境的信息，提高環(huán)境適應(yīng)性，提高機(jī)器人的智能性能。
【專利說明】
一種能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，具體是一種能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和多媒體處理技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)器人功能的要求越來越高，期望機(jī)器人能“聽”能“看”能“動(dòng)”。機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中，主人通過語音給機(jī)器人發(fā)送指令，機(jī)器人通過聲源定位技術(shù)估算出主人的位置方向，然后控制自己轉(zhuǎn)動(dòng)使正面面向主人所有的位置，進(jìn)一步，如果聽說主人“過來”的指令，機(jī)器人將走向主人所在的位置。通過聲源定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的聽覺功能。
[0003]聲源定位的基本原理，就是將采集聲音信號(hào)的傳聲器在空間上布成一定拓?fù)浣Y(jié)果的接收陣列，傳聲器工作在被動(dòng)接收的狀態(tài)下，接收來自目標(biāo)聲場(chǎng)的聲音信息并采用一定的算法對(duì)聲源信號(hào)進(jìn)行處理，從而估計(jì)出目標(biāo)聲源在空間上的位置和運(yùn)動(dòng)速度等信息。聲波到達(dá)傳聲器陣列中各個(gè)陣元的時(shí)間和角度不同，則導(dǎo)致不同陣元之間接收到的聲音信號(hào)在時(shí)間上存在差值，即通常所說的時(shí)間延時(shí)。聲源定位技術(shù)正是利用對(duì)這些時(shí)延信息進(jìn)行處理，最好估算出聲源的位置和方向信息，即實(shí)現(xiàn)聲源定位。
[0004]聲源定位技術(shù)就是通過具有一定幾何關(guān)系的麥克風(fēng)采集聲音信號(hào)，通過數(shù)字信號(hào)處理得到聲源在某一參考坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置。經(jīng)過多年的發(fā)展，基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技術(shù)已經(jīng)有了一些比較成熟的理論和方法。技術(shù)大體分為三類:(1)基于到達(dá)時(shí)延估計(jì)技術(shù)。(2)基于最大輸出功率的可控波束形成技術(shù)。(3)高分辨率譜估計(jì)技術(shù)?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置， 以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，包括聲源定位處理模塊、機(jī)器人主處理器和機(jī)器人執(zhí)行部件，所述聲源定位處理模塊包括麥克風(fēng)陣列、前置放大電路、 A/D和信號(hào)處理器，麥克風(fēng)陣列依次通過前置放大電路、A/D、信號(hào)處理器和機(jī)器人主處理器連接機(jī)器人執(zhí)行部件。
[0008]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述信號(hào)處理器能夠?yàn)閱纹瑱C(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器或者可編程邏輯器件。
[0009]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述信號(hào)處理器通過串口和I2S接口連接機(jī)器人主處理器。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過聲源定位技術(shù)，彌補(bǔ)機(jī)器人在其它系統(tǒng)(視覺，觸覺等)上的不足，更好的獲取周圍環(huán)境的信息，提高環(huán)境適應(yīng)性，提尚機(jī)器人的智能性能?！靖綀D說明】
[0011]圖1為能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置的電路原理框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0013]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，包括聲源定位處理模塊、機(jī)器人主處理器和機(jī)器人執(zhí)行部件，所述聲源定位處理模塊包括麥克風(fēng)陣列、前置放大電路、A/D和信號(hào)處理器，麥克風(fēng)陣列依次通過前置放大電路、A/ D、信號(hào)處理器和機(jī)器人主處理器連接機(jī)器人執(zhí)行部件;所述信號(hào)處理器能夠?yàn)閱纹瑱C(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器或者可編程邏輯器件;所述信號(hào)處理器通過串口和I2S接口連接機(jī)器人主處理器。
[0014]本實(shí)用新型的工作原理是:麥克風(fēng)陣列用于接收聲音信號(hào)，把目標(biāo)聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過前置放大電路對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后送入信號(hào)處理器做信號(hào)處理，此信號(hào)處理器可以使用單片機(jī)，DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)或者FPGA(可編程邏輯器件)。最后通過串口和I2S(音頻接口)接口將信號(hào)結(jié)果輸出給機(jī)器人主處理器。機(jī)器人主處理器根據(jù)聲源定位處理模塊輸出的結(jié)果輸出命令指令給機(jī)器人執(zhí)行部件，執(zhí)行部件驅(qū)動(dòng)電機(jī)使機(jī)器人面向聲源并進(jìn)行搖頭動(dòng)作。
[0015]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0016]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，包括聲源定位處理模塊、機(jī)器 人主處理器和機(jī)器人執(zhí)行部件，其特征在于，所述聲源定位處理模塊包括麥克風(fēng)陣列、前置 放大電路、A/D和信號(hào)處理器，麥克風(fēng)陣列依次通過前置放大電路、A/D、信號(hào)處理器和機(jī)器 人主處理器連接機(jī)器人執(zhí)行部件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于， 所述信號(hào)處理器能夠?yàn)閱纹瑱C(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器或者可編程邏輯器件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能進(jìn)行聲源定位并聯(lián)動(dòng)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其特征在于， 所述信號(hào)處理器通過串口和12S接口連接機(jī)器人主處理器。
【文檔編號(hào)】G01S5/22GK205588317SQ201620292303
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】侯玲霞
【申請(qǐng)人】旗瀚科技股份有限公司