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1、一种室内导盲机器人的RFID-语音交互系统设计靳祖光,等一种室内导盲机器人的RFID-语音交互系统设计DesignoftheRFID-basedVoiceInteractionSystemofIndoorGuideRobotfortheBlind靳祖光陈超唐坚(江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江212003)摘要:以导盲机器人作为研究载体,设计了一种RFID和非特定人声识别技术相结合的语音交互系统。采用125kHz低频RFID系统将标签作为语音启动的触发信标,并设计其具体布局结构;同时应用LD3320中文语音识别芯片,通过非特定
2、人声搜索引擎和特征库计算出识别结果。机器人样机语音交互系统可完成对用户和环境状态信息的语音问答。不同语速、关键词的延时时间和识别率的测试和统计表明,该系统可以满足语音交互的基本需求。关键词:导盲机器人RFID语音触发标签LD3320语音控制语音交互中图分类号:TP242+.3文献标志码:AAbstract:Withtheguiderobotforblindastheresearchcarrier,thevoiceinteractionsystembasedonthecombinationofRFIDandspeaker-inde
3、pendentautomaticspeechrecognition(SI-ASR)technologyhasbeendesigned.Byusing125kHzLFRFIDsystem,andthelabelsareadoptedasthetriggerbeacontostartupthespeech,specificlayoutstructureisdesigned;inaddition,theLD3320chinesespeechrecognitionchipisapplied,throughspeaker-independ
4、entvoicesearchingengineandthefeaturedatabase,therecognitionresultsarecalculated.Therobotvoiceinteractionsystemcancompletetherecognitionfunctionforusercommandandreplyenvironmentstatusinformation.Throughthetestsandstatisticsunderdifferentspeechspeed,timedelayofthekeywo
5、rdsandrecognitionrate,itisindicatedthatthesystemsatisfiesthebasicrequirementofvoiceinteraction.Keywords:GuiderobotfortheblindRFIDVoicetriggeredlabelLD3320VoicecontrolVoiceinteration0引言1RFID-语音系统硬件设计[1]导盲机器人属轮式自主移动机器人的一种,1.1系统硬件总体方案其设计目的是应用语音交互的方式来弥补盲人视觉室内导盲机器人的RFID-语
6、音交互部分的硬件系信息的缺失。至今为止,世界上许多智能导盲设备统结构框图如图1所示。该系统采用主从机的分布式如OAS、Laser-Cane和PAMM等,在人机语音交互方组成结构,各从机采用UART串行通信的方式,通过[2-3]面都存在一定的研究空白。据此,本文分别采用MAX485芯片将TXD和RXD中的TTL电平信号转换[4-5]RFID无线射频识别技术和SI-ASR非特定人声为RS-485信号,从而实现主控上位机和各从机间的双[6]识别技术,通过定义室内RFID标签来触发导盲机向信号传递。器人的语音交互系统,以完成环境语音播报
7、和用户人声识别。大多数RFID和语音相结合的机电仪器,[7]如带有语音的低功耗手持读卡仪只具备单纯的报音功能。本文设计的系统除具有报音功能外,还设计有人声指令的识别功能,通过定义125kHz低频[5]RFID触发标签的布置结构和应用LD3320的SI-ASR搜索引擎和特征库,完成非人声指令、播报地点和物品信息的语音交互功能。图1系统硬件框图Fig.1Blockdiagramofthehardware江苏省高校自然科学研究基金资助项目(编号:09KJD46003);江苏省研究生创新计划基金资助项目(编号:CXLX12-0687)。
8、LD3320语音识别芯片受控于STC10L08XE,并采修改稿收到日期:2013-05-11。用模拟SPI的方式进行双向通信。耳机和麦克风接口第一作者靳祖光(1988-),男,现为江苏科技大学机械电子工程专业在读硕士研究生;主要从事智能自主移动机器人的相关开发和
