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EAST是全超导托卡马克的简称,即在磁约束下控制等离子体放电实验的装置。放电实验期间,装置大厅内电磁辐射强烈,不适合工作人员在内作业。设备运行良好是放电实验顺利进行的前提,目前现场状态监控采用多点布控摄像装置。为了从声音监测角度监测现场状态,本文研究并开发了声音定位机器人系统,设计了麦克风阵列和相应的声音定位算法,结合可远程控制的机器人,可在现场各个地点灵活监测。 论文首先调研并分析了声音定位的原理和常用的定位算法,基于声达时延原理进行了声音定位仿真。然后从软硬件设计两个角度分别论述了声音定位子系统的设计。构造了十字型麦克风阵列并建立相应的数学模型,采用DSP数据采集与处理单元构成声音定位子系统硬件平台,基于声达时延原理实现声音定位软件算法。机器人采用LabVIEW单板机器人平台实现,具备嵌入式单板控制器和FPGA,实时操作系统,并扩展了超声避障,无线接入,视频采集等模块,开发了上位机控制和通信等功能。系统联调测试结果表明,声音定位子系统单声源定位结果较为准确,机器人各项功能均表现良好,实现了在远程控制下机器人现场声源定位功能。