声源定位任务中移动机器人主动探测点的优化研究

【摘要】：自从进入21世纪,世界各国的经济实力突飞猛进,智能移动机器人的技术研究也日新月异,其应用领域也是得到了极大的扩大。在室内环境中,近年来的一个热门的研究课题,是以面向服务为导向的智能移动机器人系统。为了提高移动机器人对说话人进行定位的准确性和实用性,本论文将移动机器人的运动控制与声源定位技术相结合,在国家自然科学基金资助项目“基于主动探测的移动机器人声源目标定位方法”(项目编号:61305101)的支持下,围绕研究目标进行了以下工作:(1)在保证移动机器人单次定位可以准确获得声源目标角度信息的基础上,进行二次定位,建立声源目标角度计算模型和距离计算模型,声源目标的角度和距离信息可以通过移动机器人的两次定位来准确获得。(2)由于移动机器人运动的不确定性,导致第二探测点的不确定,然而想要获得声源目标的距离信息,第二探测点的选择至关重要。为了使上述弊端得到解决,一种基于粒子群优化算法的最优探测点计算方法在本文中被提出。(3)当声源目标不是静止而是运动的情况下,最优探测点的计算将会在目标跟踪的基础上进行。介绍了目标跟踪相关原理以及相关跟踪算法,并进行了初步的主动探测点优化,为后续进一步深入研究最优探测点的选取打下基础。通过MATLAB仿真实验结果数据可以证明,该方法具有较高的有效性和应用性,定位精度也令人满意,对推动移动机器人听觉感知技术的发展具有重要意义。
【关键词】：移动机器人 声源目标定位 最优探测点 粒子群优化
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP242