slide presentazione: Controllo vocale a distanza di un robot in ambiente rumoroso tramite array...
-
Upload
fabrizio-roman -
Category
Documents
-
view
113 -
download
1
Transcript of slide presentazione: Controllo vocale a distanza di un robot in ambiente rumoroso tramite array...
UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE FACOLTA' DI INGEGNERIA Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Tesi di laurea in SISTEMI OPERATIVI
Controllo vocale a distanza di un robot in ambiente rumoroso tramite array microfonicoRelatore: Chiar.mo Prof. Ing. Enzo MUMOLO Correlatore: Prof. Ing. Massimiliano NOLICH
Laureando: Fabrizio ROMAN
Introduzione 1 Scopo e motivazioni Scopo: Controllare a distanza un robot tramite comandi vocali Motivazioni: E' utile in molti ambiti
Sanitario Assistenziale Lavori ad alto rischio Lavoro in cooperazione uomo-macchina o anche macchina-macchina ...
Introduzione 2 Caratteristiche e necessit
Microfoni distanti Utili poich non obbligano l'utente ad averne addosso, ma la qualit del sonoro bassa Filtri audio Necessari per migliorare la qualit del parlato prima del riconoscimento Riconoscitore vocale Necessario per rendere possibile la comprensione del comando da eseguire
Schema logico
Software sviluppato - 1
Elaborazione audio e riconoscimento vocale:
Campionamento segnali tramite Jack Filtraggio Voice Activity Detection (VAD) per il rilevamento della presenza di segnali vocali Riconoscimento vocale tramite analisi cepstrale
Software sviluppato - 2
Logica di alto livello del robot:
Client Player per la gestione della logica del robot capace di: - comunicare con i driver dei sensori e degli attuatori del robot - comunicare con il blocco di software adibito all'elaborazione audio per la ricezione dei comandi vocali
Software sviluppato - 3
Controllo attuatori e sensori del robot:
Driver RTAI per la gestione dei motori e corrispondenti moduli real-time Driver RTAI per la gestione dei sensori ad ultrasuoni e corrispondenti moduli real-time Software accessorio: Script per il mounting automatico del File-system da chiavetta USB Script di avvio del server Player
Player
Cos' Player?
uno standard nel mondo della programmazione robotica Permette una programmazione indipendente dall'hardware:
Linguaggio di alto livello programmazione pi veloce e con meno errori Portabilit semplificata
Introduzione 4 Strumenti utilizzati
Array microfonico + campionatore multicanale Calcolatore con porta Firewire Sistema embedded TS-7250 basato su architettura ARM 4 sensori ad ultrasuoni e 2 attuatori (motori) Access-point e adattatore USB Wi-fi ...
Comando a distanza
Problema principale: Rumore ambientale forte e non costante
Comando a distanza Causa principale di rumore: Il robot stesso! spento acceso spento
Complessivamente il rumore NON costante: quindi serve un filtro DINAMICO e ADATTIVO
Algoritmo di aggiornamento dinamico
Il filtro gestisce automaticamente e in tempo reale l'aggiornamento dinamico del profilo del rumore ambientale
Risultati Waveforms e spettri prima e dopo: (rumore ambientale praticamente costante, senza rumore del robot)
Risultati
Waveforms prima e dopo: (con il rumore del robot)spento accensione acceso spegnimento
Le transizioni sono ignorate dal software VAD
Risultati in condizioni reali di rumore (con robot attivo)
Risultati
Traiettorie seguite dal robot con gli stessi comandi
Conclusioni
I test eseguiti hanno dato un esito pi che soddisfacente L'addestramento va fatto ad personam per un migliore tasso di riconoscimento tuttavia necessario implementare degli odometri per migliorare la precisione nel movimento
GRAZIE PER L'ATTENZIONE!