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随着科学技术的日新月异,在与机器的信息交流中,人们越来越需要一种更方便、更自然的方式。而语音是人类交流信息最自然、最有效和最方便的通信方式。目前,服务机器人智能空间传统的采用键盘、按钮的交互方式已经不能满足人们的需要。随着语音技术的发展,开发一种能用自然语言交流的交互系统时机已经成熟,本文主要针对服务机器人智能空间下的语音交互开展研究工作。
本文首先介绍了语音技术及其国内外发展的现状,并介绍了服务机器人智能空间引入语音技术的意义。针对服务机器人智能空间下不同应用平台,提出了不同的解决方案,并对各自的语音交互系统进行了实现。
针对PC计算平台设计的语音交互系统,选用Microsoft Speech SDK5.1和VoiceText分别实现语音识别和语音合成功能。在服务机器人智能空间服务器端采用Microsoft SQL Server2000建立对话库,使用ADO技术访问数据库。语音交互系统作为客户端通过WLAN无线网络获取不同场景的对话,动态更新以适应多种场景。
针对嵌入式计算平台设计的语音交互系统,选用LD3320芯片和XFS4041CN芯片分别实现语音识别和语音合成功能。主控制器选用基于ARMCortex-M3内核的STM32F103C6T6,同时采用实时性操作系统μC/OS-Ⅱ来实现任务的调度和外围设备的管理,增强了可靠性与稳定性。对话集通过定义二维数组来建立。智能空间通过ZigBee无线网络动态更新对话集,以适应多种场景。
两种语音交互系统通过解析,把对话相应的命令信息通过ZigBee无线网络发送到被控设备。
大量的实验及实际项目应用表明,本文设计的两种语音交互系统,语音识别率高,抗干扰能力强,语音合成流畅自然,对话可动态更新,具有性能稳定,安全可靠,使用方便,可扩展性和灵活性强等特点,能够较好地满足当前服务机器人智能空间下语音交互的需要,具有较大的应用推广价值。