智能机器宠物的设计与实现
摘要：
随着人工智能技术和嵌入式技术的快速发展,不仅对机器宠物的研究日益深入,而且将其在嵌入式平台上实现也日趋流行.本文从工程应用的角度出发,设计和开发了一款智能机器宠物.该机器宠物可以实现简单的人机会话,并通过语音识别出主人的几种情绪;另外为了提高其实用价值,该机器宠物还具有MP3音乐播放,电子相册等功能.本文首先阐述了课题研究的背景和意义,概括了体现机器宠物智能性的相关技术现状,并介绍了国内外机器宠物的发展趋势.接着对本项目做了详细的需求分析,包括硬件指标,软件功能和机器宠物外观需求;经过详细需求分析,给出了本机器宠物的总体设计方案.然后根据总体方案,分别介绍了智能机器宠物的硬件平台,系统软件,语音识别软件模块和应用软件的设计与详细实现.对于硬件平台的设计,按照处理器模块,数据存储模块,输入输出模块,语音内容识别模块和附加功能模块逐个介绍;在充分考虑了硬件资源和系统功能需求的情况下,对操作系统内核进行了合理的裁剪和移植.接着对本课题的重点--话音识别模块的实现做了详细的介绍,首先介绍了基于SPCE061A的语音内容识别,给出了语音命令的训练过程,识别过程,实验语料和实验结果,识别效果良好;然后介绍了基于W90P710的语音情感识别,包括定点运算的实现,MFCC参数的提取,GMM算法在嵌入式平台的实现和语音情感识别实验.最后是应用软件的设计,首先讲述了简易嵌入式GUI和通讯模块的设计,接着是各个功能模块的具体实现,然后介绍了应用程序的调试方法,并总结了本系统在调试时遇到的问题和解决方法.最后,对本文的工作进行了总结,并针对现智能机器宠物存在的一些问题,对后续的开发工作做了展望.
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