בקרת רובוט עצמאיתלצורך תיעוד דיון

מגישים: גלעד פוקס גיל גלס

039957352 036764660

 מנחה:

רועי אור-אל

03/2012סמסטר אביב תשע"א

מטרות הפרויקט תכנון מערכת אוטונומית לצורך תיעוד דיון רב

משתתפים. כאשר יתחלף הדובר ייסע הרובוט אל הדובר החדש על מנת לקבל צילום של הדובר הנוכחי בלבד.

פרוייקט תכנון בסביבתsimulink הכולל מגוון רחב של בלוקים שמציעה השפה, תוך ניצול יכולתה לעבוד ב-

RT.

סינרגיית התוכנה, החומרה והמכניקה לצורך יצירתמערכת כוללת.

אלגוריתם כללילהלן סכמת בלוקים כללית לתיאור פעולת המערכת:

עיבוד תמונה:YCbCrבחירת עבודה במרחב

ניסוח משוואות לינאריות עבור צבע גוף

עיבוד תמונהYCbCr. חלוקה למטריצות 1. צמצום התמונה2

. יצירת מסכת צבע גוף3 . יצירת אינדקציות צנטרואיד 4ושטח

בחירת צנטרואיד

קיבוץ צנטרואידים שכנים

מיצוע משוקלל לצנטרואיד אחד בכל קבוצה

עקיבה אחר צנטרואיד קודם

RTתצוגה

עיבוד קולמודל מעשי מול מודל תאורטי

:85תדר דיבור של אדם ממוצע-225[Hz]

דגימות לחבילה64קבלת חבילות של 4תדר קבלת חבילות של[KHz] הערכים המקסימליים 50שמירת

האחרונים

מגבלות החומרה

אלגוריתם עיבוד הקול

– 0-10000ערכי הדגימות -1500סף הרעש -100+-סף השינוי

אינטגרציית המערכת

תיאום קצבי עבודה שונים- בחירה [)מסומן באדום(KHz]4 בתדר

קביעת כיוון ורדיוס הסיבוב

רדיוס סיבוב מקסימלי

2000mm

900mmרדיוס סיבוב מקסימלי

y=0 y=1y=4y=3 רדיוס סיבוב

מקסימלי 2000mm

רדיוס מקסימלי

רדיוס מינימלי

מכונת המצביםתיאור סכמטי של מכונת

המצבים:

מכונת המצביםתיאור מלא של מכונת

המצבים:

סרטוני הדגמהסרטון פעולת המערכת הכוללת- מעקב בזמן דיון

בסרטון זה מודגמות כל אפשרויות הפעולה של המערכת הכוללת, מוסבר בו אופן מימוש מכונת המצבים כפי שמופיע

.בשקף קודם, וכל השלבים הכרוכים בוmeeting.wmv

robot_sound.wmvcentroids.wmv

מעקב אחר צנטרואידזיהוי מקור קול

סיכום ומסקנות המערכת שפיתחנו משלבת עיבוד תמונה ועיבוד קול

ליצירת רובוט בעל יכולת זיהוי דובר מסוים סביב שולחן דיונים והגעה אליו באופן עצמאי לחלוטין. המערכת מבוססת על קוד סימולינק פשוט וידידותי למשתמש.

,ביצועי המערכת תלויים בחומרה ממנה היא מורכבתולכן ניתן לשפר ביצועים ע"י שיפור החומרה.

הפרוייקט אפשר לנו לגעת בתחומים שונים ומגווניםבהנדסת חשמל כמו בקרה, עיבוד קול, עיבוד תמונה,

אלגוריתמיקה. זאת תוך שילוב בין תחום החומרה לתחום התוכנה.

כיווני המשך לעתיד שיפורי חומרה: אפשרות להקליט את הפגישה ו/או

שידור אונליין ברשת האינטרנט של הדיון בדומה ל- video conference -שימוש ב , DSP עם לפחות

שתי כניסות מיקרופון, שימוש בסוללות קלות ועוצמתיות יותר, שימוש במיקרופונים בעלי עקום

הנחתה מתון יותר. בזכות תדר דגימה יחסית גבוהה, ניתן לשכלל את

עיבוד הקול כך שקול בתדרים מסוימים יגרום לרובוט לבצע תנועה ייחודית כלשהו אותה יזהה לפי

המצלמה )לא בהכרח פני אדם(.