基于主动探测的移动机器人声源目标定位方法

项目名称： 基于主动探测的移动机器人声源目标定位方法

项目编号： No.61305101

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 祖丽楠

作者单位： 河北工业大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 本项目旨在通过对基于声达时间差的声源定位方法的准确性和适应性问题进行研究，以面向服务的移动机器人对说话人进行定位的实际应用为背景，将移动机器人的运动控制与声源定位技术相结合，在不确定性条件下构建全范围声源定位模型，利用移动机器人主动探测的方式实现高精度的声源目标定位。主要研究内容包括：（1）建立不确定性条件下全范围声源目标角度计算模型；（2）建立声源目标距离计算模型；（3）设计距离估计在线优化方法。项目创新之处在于：（1）在充分考虑机器人运动不确定性因素的情况下，建立全范围声源定向模型；（2）通过移动机器人主动运动实现声源目标距离的测定，并提出了一种基于粒子群优化的最优探测点计算方法。本项目可形成原创性的科研成果，具有重要的理论和应用价值，对推动机器人感知技术的发展具有重要意义，可应用于家庭护理、救援救灾、安全监控、危险环境探测、故障检测等民用和军事领域。

中文关键词： 主动运动；定位模型；最优探测点；RBF神经网络；粒子群优化

英文摘要： In order to improve the accuracy and adaptability of sound source localization method based on time difference of arrival and achieve speaker localization for mobile service robot, in this project the mobile robot's motion control combines with the sound source localization technology. And the full-ranged sound source localization model under uncertainty conditions will be built. Through active detection of mobile robot, a high-precision sound source localization can be realized. The main contents include: (1) Establish the full-ranged sound source direction angle calculation model considering the motion uncertainty; (2) Establish the sound source distance calculation model; (3) Design an online optimization method for distance estimation. The project innovation is: (1) Take full account of the uncertainties of the mobile robot's motion to establish the full-ranged sound source direction angle calculation model; (2) Through the active movement of the mobile robot to obtain the sound source distance, and the optimal detection point calculation method based on particle swarm optimization will be proposed. This project can form the original research results, has important theoretical and application value, and is of great significance to promote the development of robotic sensing technology. This research can be ap

英文关键词： active movement；localization model；optimal detection points；RBF neural networks；particle swarm optimization