1、論文研究了一種新型機(jī)器人——助餐機(jī)器人，通過(guò)基于人頭部的姿態(tài)識(shí)別并附帶語(yǔ)音識(shí)別來(lái)控制機(jī)器人取食，幫助手部活動(dòng)功能喪失的人進(jìn)食。中國(guó)有大約1000萬(wàn)的肢體殘疾人，其中手部殘疾患者占了相當(dāng)大的比例。解決這些患者的飲食問(wèn)題成為非?，F(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，研究助餐機(jī)器人對(duì)于提高這些人的生活質(zhì)量具有重要的意義。 在分析助餐機(jī)器人國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了以圖像識(shí)別為主語(yǔ)音識(shí)別為輔的總體上位機(jī)控制方案。上位機(jī)采用PC機(jī)完成面部識(shí)別，考慮到實(shí)時(shí)性的要

2、求，選用OK_MC10A視頻卡，該卡適用于工業(yè)監(jiān)控和多媒體的壓縮、處理等研究開發(fā)和工程應(yīng)用領(lǐng)域。選用凌陽(yáng)61開發(fā)板，以凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A為核心的精簡(jiǎn)開發(fā)—仿真—實(shí)驗(yàn)板完成語(yǔ)音識(shí)別，下位機(jī)采用ATmega128單片機(jī)，上下位機(jī)之間通過(guò)串口進(jìn)行通訊。 本課題以計(jì)算機(jī)開源視覺(jué)庫(kù)OpenCV為開發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用膚色與背景顏色的差異對(duì)人臉部分進(jìn)行粗定位，選用YCbCr空間進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換，設(shè)定閥值得到人臉部區(qū)域，通過(guò)圖像二值化以

3、及形態(tài)學(xué)濾波，去除掉圖像中孤立的噪點(diǎn)，然后進(jìn)行圖像標(biāo)記，從而獲得人臉的面部特征。利用三步搜索法，選取16*6的匹配塊采用MAD誤差判別函數(shù)，從連續(xù)幾幀圖像中判別已經(jīng)提取出的面部特征的運(yùn)動(dòng)方向。 為了達(dá)到通過(guò)識(shí)別頭部的運(yùn)動(dòng)來(lái)控制助餐機(jī)器人的取食，采用VC++的MSComm控件，利用OnComm事件自動(dòng)捕獲和檢查通信過(guò)程中的所有通信事件或者通信錯(cuò)誤，采用RS232協(xié)議和下位單片機(jī)Mega128完成通訊，從而完成對(duì)助餐機(jī)器人的控制。