智能采摘机器人自动化系统研究——基于交互式音频技术.pdf

智 能 采 摘 机 器 人 自 动 化 系 统 研 究 基 于 交 互 式 视 音 频 技 术 焦 文 渊 武 汉 船 舶 职 业 技 术 学 院 武 汉 4 3 0 0 5 0 摘 要 为 了 提 高 采 摘 机 器 人 的 作 业 质 量 模 仿 英 语 移 动 教 学 交 互 式 视 音 频 技 术 在 采 摘 采 摘 机 器 人 控 制 系 统 中 引 入 了 视 音 频 交 互 技 术 通 过 远 程 视 频 监 测 机 器 人 的 作 业 状 态 然 后 利 用 声 控 技 术 对 采 摘 机 器 人 的 作 业 姿 态 进 行 调 整 实 现 了 管 理 员 和 采 摘 机 器 人 的 视 音 频 交 互 可 以 有 效 地 提 高 采 摘 机 器 人 的 作 业 质 量 降 低 采 摘 机 器 人 的 故 障 率 为 了 验 证 方 案 的 可 行 性 对 采 摘 机 器 人 自 动 化 控 制 系 统 进 行 了 测 试 并 引 入 了 M I M O 通 信 原 理 以 提 高 视 音 频 信 号 传 输 的 质 量 测 试 结 果 表 明 采 摘 机 器 人 可 以 准 确 地 识 别 远 程 端 的 声 控 信 号 且 根 据 指 令 信 号 动 作 的 准 确 率 较 高 可 以 满 足 高 精 度 采 摘 机 器 人 的 设 计 需 求 关 键 词 采 摘 机 器 人 自 动 化 系 统 交 互 式 视 音 频 远 程 控 制 移 动 学 习 中 图 分 类 号 T P 2 4 2 6 S 2 2 5 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 1 0 0 3 1 8 8 X 2 0 2 0 1 2 0 2 3 6 0 5 0 引 言 随 着 现 代 化 农 业 技 术 的 发 展 采 摘 机 器 人 被 越 来 越 多 地 应 用 到 农 业 生 产 过 程 中 但 由 于 采 摘 机 器 人 的 技 术 还 尚 未 成 熟 在 作 业 过 程 中 常 常 会 造 成 果 实 的 破 损 从 而 影 响 采 摘 作 业 质 量 采 摘 机 器 人 实 际 作 业 过 程 中 由 于 受 作 业 环 境 的 干 扰 通 信 质 量 较 差 影 响 了 机 器 人 作 业 的 远 程 监 测 和 控 制 如 果 在 采 摘 机 器 人 控 制 系 统 上 引 入 视 音 频 交 互 系 统 并 通 过 改 善 通 信 质 量 来 提 高 视 音 频 的 传 输 效 果 将 有 效 提 高 采 摘 机 器 人 远 程 监 测 和 控 制 的 质 量 进 而 使 采 摘 机 器 人 具 有 较 高 的 作 业 质 量 和 效 率 1 基 于 交 互 式 视 音 频 技 术 的 采 摘 机 器 人 控 制 系 统 随 着 计 算 机 和 移 动 互 联 网 技 术 的 发 展 大 学 英 语 教 学 也 在 不 断 地 进 行 改 革 越 来 越 多 地 使 用 视 听 说 教 学 方 法 自 主 学 习 和 英 语 综 合 能 力 成 为 英 语 专 业 人 才 培 养 的 关 键 以 前 在 传 统 教 学 模 式 下 视 听 说 互 动 只 是 学 生 和 老 师 机 械 式 的 互 动 而 交 互 式 视 听 说 教 学 赋 予 了 传 统 视 听 说 教 学 心 得 意 义 教 师 与 教 材 学 生 与 教 材 教 师 与 学 生 学 生 与 学 生 之 间 都 可 以 互 动 通 过 计 算 机 和 移 动 互 联 网 技 术 紧 密 地 结 合 在 一 起 收 稿 日 期 2 0 1 9 0 4 0 1 基 金 项 目 湖 北 省 高 等 学 校 省 级 教 学 研 究 项 目 2 0 1 6 4 9 6 作 者 简 介 焦 文 渊 1 9 8 2 女 山 西 长 治 人 副 教 授 E m a i l w e n y u a n 1 9 8 2 j i a o s i n a c n 在 采 摘 机 器 人 的 设 计 过 程 中 控 制 系 统 和 远 程 监 测 系 统 的 设 计 是 关 键 参 考 交 互 式 英 语 视 音 频 技 术 可 以 在 采 摘 机 器 人 设 计 过 程 中 设 计 实 时 监 测 系 统 对 播 种 机 的 作 业 情 况 进 行 监 测 然 后 采 用 语 音 识 别 声 控 的 方 法 对 作 业 机 器 人 的 姿 态 进 行 调 整 实 现 采 摘 机 器 人 作 业 状 态 的 快 速 调 整 以 提 高 作 业 效 率 采 摘 机 器 人 作 业 过 程 如 图 1 所 示 图 1 寿 光 蔬 菜 博 览 会 番 茄 机 器 人 F i g 1 T o m a t o R o b o t i n S h o u g u a n g V e g e t a b l e E x p o 图 1 为 第 十 三 届 寿 光 国 际 蔬 菜 科 技 博 览 会 上 展 出 的 一 款 番 茄 采 摘 机 器 人 由 于 番 茄 属 于 易 损 的 果 实 进 行 采 摘 时 可 以 通 过 远 程 监 控 的 方 法 实 现 作 业 质 量 的 实 时 监 测 通 过 对 原 来 控 制 系 统 的 改 造 当 番 茄 破 损 时 远 程 监 测 系 统 看 到 后 可 以 对 采 摘 机 器 人 发 出 声 控 指 令 以 快 速 进 行 姿 态 调 整 顺 利 完 成 果 实 采 摘 作 业 为 了 实 现 采 摘 机 器 人 的 声 控 模 式 需 要 引 入 嵌 入 6 3 2 2 0 2 0 年 1 2 月 农 机 化 研 究 第 1 2 期 式 语 音 识 别 系 统 在 进 行 识 别 时 首 先 要 对 语 音 样 本 数 据 进 行 学 习 和 训 练 形 成 机 器 人 声 控 系 统 的 模 式 库 声 控 的 识 别 第 2 步 是 识 别 和 测 试 在 进 行 识 别 时 可 以 结 合 语 音 识 别 模 型 和 技 术 对 音 频 进 行 参 数 特 征 提 取 然 后 通 过 设 定 阈 值 参 考 模 型 与 准 则 模 型 比 较 得 到 相 应 的 结 果 声 控 语 音 识 别 流 程 如 图 2 所 示 图 2 声 控 语 音 识 别 流 程 图 F i g 2 T h e f l o w c h a r t o f v o i c e c o n t r o l l e d s p e e c h r e c o g n i t i o n 2 采 摘 机 器 人 语 音 识 别 和 通 信 系 统 优 化 在 进 行 语 音 识 别 和 声 控 设 计 时 一 个 很 重 要 的 函 数 是 子 程 序 中 的 B S R G e t R e s u l t 利 用 该 函 数 可 以 读 取 语 音 识 别 模 型 数 据 库 中 的 情 况 并 根 据 声 控 智 能 识 别 情 况 来 返 回 数 据 通 过 判 断 后 得 到 一 个 数 值 当 命 令 识 别 失 败 时 r e s 0 在 识 别 器 没 有 初 始 化 识 别 器 识 别 失 败 时 会 产 生 r e s 1 识 别 不 合 格 时 r e s 2 识 别 出 来 时 返 回 命 令 的 序 号 图 3 采 摘 机 器 人 声 控 语 音 识 别 流 程 F i g 3 T h e f l o w c h a r t o f v o i c e c o n t r o l l e d s p e e c h r e c o g n i t i o n f o r p i c k i n g R o b o t 在 进 行 采 摘 机 器 人 语 音 指 令 识 别 时 首 先 要 对 采 摘 机 器 人 进 行 语 音 识 别 训 练 训 练 之 前 要 打 开 采 摘 机 器 人 作 业 实 时 监 测 系 统 当 遇 到 作 业 质 量 差 的 情 况 时 通 过 播 放 语 音 的 方 式 来 发 布 用 户 指 令 在 识 别 不 出 来 的 情 况 下 利 用 程 序 判 断 出 是 否 超 时 当 存 在 超 时 需 要 退 出 系 统 如 果 识 别 出 来 语 音 指 令 则 将 指 令 返 回 给 主 程 序 以 实 现 采 摘 机 器 人 的 声 音 控 制 为 了 提 高 监 控 视 频 和 声 控 指 令 的 传 播 质 量 降 低 信 道 衰 落 可 以 引 入 O F D M 技 术 以 实 现 较 高 速 度 的 传 输 M I M O 技 术 可 以 在 空 间 中 产 生 独 立 的 并 行 信 道 对 于 信 息 传 输 速 度 的 提 升 具 有 重 要 的 意 义 在 M I M O 系 统 通 行 过 程 中 通 行 方 式 采 用 了 多 个 反 射 机 同 时 接 收 端 也 采 用 了 多 个 接 收 机 从 而 增 大 了 信 息 通 道 的 容 量 更 加 有 利 于 视 音 频 的 传 播 根 据 香 农 定 理 信 道 容 量 可 以 定 义 为 C B l o g 2 1 S n 1 其 中 B 为 信 号 强 度 S 为 传 播 距 离 M I M O 系 统 天 线 和 普 通 通 信 系 统 的 天 线 有 所 不 同 M I M O 系 统 采 用 了 阵 列 天 线 通 过 改 变 列 元 距 离 来 保 证 接 收 端 的 不 相 关 性 通 过 增 益 合 并 将 信 号 加 权 其 原 理 如 图 4 所 示 图 4 M I M O 系 统 通 信 原 理 图 F i g 4 T h e c o m m u n i c a t i o n s c h e m a t i c d i a g r a m o f M I M O s y s t e m 图 4 中 如 果 将 天 线 S 1 与 Y 1 间 距 离 设 为 h 1 1 S n 与 Y m 间 距 离 设 为 h n m 则 对 于 4 4 的 M I M O 通 信 系 统 距 离 传 输 矩 阵 可 以 表 示 为 H h 1 1 h 1 2 h 1 3 h 1 4 h 2 1 h 2 2 h 2 3 h 2 4 h 3 1 h 3 2 h 3 3 h 3 4 h 4 1 h 4 2 h 4 3 h 4 4 2 假 设 系 统 的 发 送 信 号 为 X 加 性 噪 声 为 n 则 系 统 的 接 受 信 号 为 Y H X n 3 M I M O 通 信 系 统 可 以 将 数 据 流 分 为 M 个 M 的 数 值 需 要 小 于 或 者 等 于 最 小 天 线 数 则 M I M O 系 统 的 信 道 容 量 可 以 表 示 为 C M B l o g 2 1 S N 4 O F D M 的 信 号 包 含 了 多 个 调 制 的 子 载 波 假 设 子 载 波 的 个 数 为 N O F D M 系 统 的 符 号 宽 度 为 T N 每 个 7 3 2 2 0 2 0 年 1 2 月 农 机 化 研 究 第 1 2 期 载波 的 数 据 符 号 为 X k k 0 1 2 N 1 载 波 频 率 为 f c 则 第 k 个 子 载 波 的 频 率 为 f k f c k f 其 中 f c 为 子 载 波 的 频 率 间 隔 1 个 O F D M 信 号 的 表 达 式 为 x t N 1 k 0 X k r e c t t T N 2 e x p i 2 f k t f k f c k f 5 假 设 子 载 波 互 相 正 交 则 公 式 可 以 写 成 X n X k n k 0 n k 6 O F D M 符 号 子 载 波 的 正 交 性 频 谱 是 一 组 s i nc 函 数 零 点 在 f 的 整 数 倍 位 置 上 信 号 频 谱 如 图 5 所 示 图 5 O F D M 信 号 的 频 谱 F i g 5 T h e s p e c t r u m o f O F D M s i g n a l O F D M 系 统 的 调 制 和 解 调 可 以 通 过 离 散 傅 里 叶 变 换 和 傅 里 叶 逆 变 换 来 实 现 随 着 移 动 通 信 技 术 的 高 速 发 展 手 机 的 功 能 日 益 强 大 使 其 作 为 远 程 控 制 的 工 具 成 为 可 能 在 采 摘 机 器 人 作 业 过 程 中 管 理 员 可 以 通 过 手 机 对 采 摘 机 器 人 的 作 业 情 况 进 行 监 测 并 通 过 语 音 指 令 控 制 的 方 法 对 采 摘 机 器 人 进 行 控 制 从 而 实 现 采 摘 机 器 人 的 智 能 化 操 作 3 智 能 采 摘 机 器 人 自 动 化 系 统 测 试 基 于 远 程 监 测 和 声 控 技 术 利 用 通 信 网 络 可 以 对 采 摘 机 器 人 进 行 远 程 控 制 为 了 降 低 因 时 间 延 长 造 成 的 控 制 精 度 降 低 可 以 采 用 反 馈 传 递 时 间 延 迟 的 方 法 其 主 要 原 理 如 图 6 所 示 图 6 远 程 监 测 和 声 控 控 制 系 统 原 理 图 F i g 6 T h e p r i n c i p l e d i a g r a m o f r e m o t e m o n i t o r i n g a n d a c o u s t i c c o n t r o l s y s t e m 远 程 管 理 员 端 和 虚 拟 机 器 人 进 行 连 接 可 以 利 用 J a v a 来 构 建 当 远 程 管 理 员 发 送 声 控 信 息 给 采 摘 机 器 人 时 信 息 被 传 送 到 采 摘 机 器 人 端 同 时 还 传 送 到 虚 拟 机 器 人 端 保 证 采 摘 机 器 人 和 虚 拟 机 器 人 的 动 作 是 一 致 的 管 理 员 可 以 通 过 对 虚 拟 机 器 人 的 控 制 从 视 觉 和 触 觉 效 果 上 决 定 下 一 步 的 指 令 发 送 可 降 低 采 摘 机 器 人 的 错 误 动 作 造 成 的 水 果 和 蔬 菜 的 损 失 按 照 正 常 的 语 音 视 频 通 信 声 控 信 号 的 强 度 如 图 7 所 示 工 作 时 发 送 一 条 语 音 指 令 采 摘 机 器 人 将 在 特 定 的 时 间 识 别 出 语 音 的 最 强 信 号 但 受 到 采 摘 作 业 环 境 的 影 响 信 号 往 往 不 能 正 常 传 送 会 有 时 间 延 长 采 摘 作 业 环 境 音 频 信 号 传 输 如 图 8 所 示 图 7 正 常 信 号 传 输 示 意 图 F i g 7 T h e s c h e m a t i c d i a g r a m o f n o r m a l s i g n a l t r a n s m i s s i o n 图 8 采 摘 作 业 环 境 音 频 信 号 传 输 F i g 8 T h e a u d i o s i g n a l t r a n s m i s s i o n i n p i c k i n g e n v i r o n m e n t 受 到 采 摘 作 业 环 境 的 影 响 信 号 会 产 生 延 迟 当 远 程 端 发 送 声 控 信 号 时 采 摘 机 器 人 可 能 接 收 不 到 完 整 的 信 号 而 造 成 语 音 信 号 识 别 不 准 采 用 M I M O 通 信 系 统 则 可 以 有 效 地 增 强 信 号 传 输 强 度 如 图 9 所 示 信 号 进 行 增 强 之 后 可 以 降 低 信 号 传 输 的 时 间 延 长 提 高 信 号 传 输 质 量 当 远 程 端 发 出 声 控 指 令 后 采 摘 机 器 人 可 以 有 效 并 准 确 的 识 别 控 制 指 令 从 而 提 高 8 3 2 2 0 2 0 年 1 2 月 农 机 化 研 究 第 1 2 期 控 制 的 精 度 为 验 证 基 于 交 互 式 视 音 频 技 术 的 智 能 采 摘 机 器 人 自 动 化 系 统 的 可 靠 性 以 采 摘 机 器 人 语 音 信 号 识 别 和 动 作 执 行 的 准 确 率 为 测 试 目 的 对 系 统 进 行 了 测 试 结 果 如 表 1 所 示 由 测 试 结 果 可 以 看 出 采 摘 机 器 人 语 音 信 号 识 别 准 确 率 在 9 8 5 以 上 动 作 执 行 的 准 确 率 在 9 8 9 以 上 准 确 率 较 高 可 以 满 足 采 摘 机 器 人 高 精 度 采 摘 的 设 计 需 求 图 9 增 强 后 信 号 传 输 示 意 图 F i g 9 T h e e n h a n c e d s i g n a l t r a n s m i s s i o n d i a g r a m 表 1 信 号 识 别 和 动 作 执 行 准 确 率 T a b l e 1 T h e a c c u r a c y o f s i g n a l r e c o g n i t i o n a n d a c t i o n e x e c u t i o n 测 试 距 离 语 音 信 号 识 别 准 确 率 动 作 执 行 准 确 率 1 0 9 8 5 9 9 2 2 0 9 9 6 9 9 5 3 0 9 9 2 9 9 2 4 0 9 8 9 9 9 3 5 0 9 8 1 9 8 9 6 0 9 9 6 9 9 7 4 结 论 为 了 提 高 采 摘 机 器 人 的 控 制 效 率 和 控 制 精 度 模 仿 英 语 交 互 式 视 音 频 教 学 技 术 在 采 摘 机 器 人 控 制 上 引 入 了 交 互 式 系 统 采 摘 机 器 人 作 业 过 程 中 远 程 端 通 过 对 采 摘 机 器 人 的 实 时 监 测 可 以 通 过 语 音 发 出 控 制 指 令 调 整 采 摘 机 器 人 的 作 业 姿 态 进 而 提 高 其 作 业 质 量 为 了 验 证 方 案 的 可 行 性 对 采 摘 机 器 人 语 音 的 识 别 准 率 和 动 作 执 行 准 确 率 进 行 了 测 试 结 果 表 明 采 摘 机 器 人 具 有 较 高 的 控 制 精 度 可 为 采 摘 机 器 人 的 远 程 控 制 提 供 参 考 参 考 文 献 1 傅 隆 生 张 发 年 槐 岛 芳 德 猕 猴 桃 采 摘 机 器 人 末 端 执 行 器 设 计 与 试 验 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 5 4 6 3 1 8 2 高 浩 王 虎 陈 军 猕 猴 桃 采 摘 机 器 人 的 研 究 与 设 计 J 农 机 化 研 究 2 0 1 3 3 5 2 7 3 7 6 3 纪 超 冯 青 春 袁 挺 等 温 室 黄 瓜 采 摘 机 器 人 系 统 研 制 及 性 能 分 析 J 机 器 人 2 0 1 1 3 3 6 7 2 6 7 3 0 4 刘 继 展 李 萍 萍 倪 齐 等 番 茄 采 摘 机 器 人 真 空 吸 盘 装 置 设 计 与 试 验 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 0 4 1 1 0 1 7 0 1 7 3 1 8 4 5 陆 化 珠 蔡 健 荣 孙 力 等 基 于 超 声 测 距 的 柑 橘 收 获 机 器 人 应 急 避 障 系 统 J 农 机 化 研 究 2 0 1 1 3 3 1 2 1 5 1 1 5 3 6 陈 秀 华 基 于 S P C E 0 6 1 A 单 片 机 的 语 音 控 制 机 器 人 的 设 计 J 中 国 水 运 2 0 0 7 8 1 6 3 1 6 4 7 车 爱 静 基 于 凌 阳 S P E C 0 6 1 A 单 片 机 的 语 音 控 制 系 统 J 电 脑 开 发 与 应 用 2 0 0 6 1 9 1 0 4 9 5 1 8 魏 泽 鼎 贾 俊 国 王 占 永 基 于 视 觉 传 感 器 的 棉 花 果 实 定 位 方 法 J 农 机 化 研 究 2 0 1 2 3 4 6 6 6 6 8 1 1 2 9 顾 宝 兴 姬 长 英 王 海 青 等 智 能 移 动 水 果 采 摘 机 器 人 设 计 与 试 验 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 2 4 3 6 1 5 3 1 6 0 1 0 李 文 凤 彭 智 勇 李 德 毅 等 不 确 定 性 T o p k 查 询 处 理 J 软 件 学 报 2 0 1 2 2 3 6 1 5 4 2 1 5 6 0 1 1 王 海 青 姬 长 英 顾 宝 兴 等 基 于 机 器 视 觉 和 支 持 向 量 机 的 温 室 黄 瓜 识 别 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 2 4 3 3 1 6 3 1 6 7 1 2 王 辉 毛 文 华 刘 刚 等 基 于 视 觉 组 合 的 苹 果 作 业 机 器 人 识 别 与 定 位 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 2 4 3 1 2 1 6 5 1 7 0 1 3 刘 兆 祥 刘 刚 乔 军 苹 果 采 摘 机 器 人 三 维 视 觉 传 感 器 设 计 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 0 4 1 2 1 7 1 1 7 5 1 4 蔡 健 荣 孙 海 波 李 永 平 等 基 于 双 目 立 体 视 觉 的 果 树 三 维 信 息 获 取 与 重 构 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 2 4 3 3 1 5 2 1 5 6 1 5 蔡 健 荣 赵 杰 文 R a t h T 等 水 果 收 获 机 器 人 避 障 路 径 规 划 J 农 业 机 械 学 报 2 0 0 7 3 8 3 1 0 2 1 0 5 1 6 吕 继 东 赵 德 安 姬 伟 等 开 放 分 布 式 苹 果 采 摘 机 器 人 控 制 系 统 研 究 及 实 现 J 小 型 微 型 计 算 机 系 统 2 0 1 2 3 3 2 2 8 9 2 9 2 1 7 杨 晶 东 洪 炳 熔 朴 松 昊 基 于 模 糊 行 为 融 合 的 移 动 机 器 人 避 障 算 法 J 华 中 科 技 大 学 报 自 然 科 学 版 2 0 0 8 3 6 S 2 2 4 2 2 7 1 8 李 寒 王 库 曹 倩 等 基 于 机 器 视 觉 的 番 茄 多 目 标 提 取 与 匹 配 J 农 业 工 程 学 报 2 0 1 2 2 8 5 1 6 8 1 7 2 1 9 袁 劲 松 马 旭 东 基 于 阻 塞 与 非 阻 塞 I O 网 络 模 型 的 J a v a 语 言 实 现 J 计 算 机 系 统 应 用 2 0 0 8 9 9 8 1 0 1 2 0 李 广 文 基 于 S o c k e t i o 的 互 动 教 学 即 时 反 馈 系 统 的 设 计 与 实 现 J 中 国 现 代 教 育 装 备 2 0 1 2 9 1 0 1 2 2 1 李 彬 朱 亚 兴 R e d i s 在 外 勤 通 系 统 高 速 缓 存 中 的 应 用 研 究 J 无 线 互 联 科 技 2 0 1 4 1 6 3 6 4 2 2 项 荣 应 义 斌 蒋 焕 煜 田 间 环 境 下 果 蔬 采 摘 快 速 识 别 与 定 位 方 法 研 究 进 展 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 3 4 4 1 1 2 0 8 2 2 3 9 3 2 2 0 2 0 年 1 2 月 农 机 化 研 究 第 1 2 期 2 3 张 晓 辉 李 莹 王 华 勇 等 应 用 特 征 聚 合 进 行 中 文 文 本 分 类 的 改 进 K N N 算 法 J 东 北 大 学 学 报 2 0 0 3 2 4 3 2 2 9 2 3 3 R e s e a r c h o n A u t o m a t i o n S y s t e m o f I n t e l l i g e n t P i c k i n g R o b o t B a s e d o n I n t e r a c t i v e V i d e o a nd A udi o T e c hn o l o g y J i a o W e ny ua n W uh a n I ns t i t u t e o f S h i p bui l di ng T e c hno l o g y W uha n 4 3 0 0 5 0 C h i na A b s t r a c t I n o r d e r t o i m pr o v e t he q ua l i t y o f t he pi c k i n g r o bo t s w o r k a nd i m i t a t e t he i nt e r a c t i v e a u d i o v i s u a l t e c h no l o g y o f E n g l i s h m o bi l e t e a c hi ng i t i n t r o d u c e d t he v i de o a u di o i n t e r a c t i o n t e c hno l o g y i n t o t he c o nt r o l s y s t e m o f t he pi c ki ng r o b o t T h e w o r ki n g s t a t us o f t he pi c k i n g r o b o t i s m o ni t o r e d by r e m o t e v i de o a nd t he n t he w o r ki n g a t t i t ud e o f t he pi c ki ng r o b o t i s a dj u s t e d b y u s i n g t he v o i c e c o nt r o l t e c h no l o g y t o r e a l i z e t he v i d e o a udi o c o m m un i c a t i o n be t w e e n t he m a na g e r a nd t he p i c k i n g r o bo t M ut ua l l y i t c a n e f f e c t i v e l y i m pr o v e t he o pe r a t i o n qua l i t y o f t he p i c ki ng r o bo t a nd r e d uc e t h e f a i l ur e r a t e o f t h e pi c k i ng r o bo t I n o r d e r t o v e r i f y t h e f e a s i bi l i t y o f t he s c he m e i t t e s t e d t he a ut o m a t i c c o nt r o l s y s t e m o f p i c ki ng r o bo t a nd i t i n t r o d uc e d t he pr i n c i pl e o f M I M O c o m m uni c a t i o n t o i m p r o v e t he qua l i t y o f v i de o a nd a udi o s i g na l t r a n s m i s s i o n T he t e s t r e s u l t s s ho w t h a t t he p i c k i n g r o bo t c a n a c c ur a t e l y r e c o g n i z e t h e s o u nd c o n t r o l s i g n a l a t t he r e m o t e e nd a n d t he a c c ur a c y o f a c t i o n a c c o r d i n g t o t he c o m m a n d s i g na l i s h i g he r w hi c h c a n m e e t t h e d e s i g n r e qu i r e m e n t s o f h i g h pr e c i s i o n pi c k i n g r o b o t K e y w o r d s i n t e r a c t i v e v i d e o a n d a u di o pi c k i n g r o b o t a u t o m a t i o n s y s t e m m o bi l e l e a r ni n g r e m o t e c o n t r o l 上 接 第 2 35 页 2 1 纪 超 冯 青 春 袁 挺 等 温 室 黄 瓜 采 摘 机 器 人 系 统 研 制 及 性 能 分 析 J 机 器 人 2 0 1 1 3 3 6 7 2 6 7 3 0 2 2 刘 继 展 李 萍 萍 倪 齐 等 番 茄 采 摘 机 器 人 真 空 吸 盘 装 置 设 计 与 试 验 J 农 业 机 械 学 报 2 0 1 0 4 1 1 0 1 7 0 1 7 3 1 8 4 2 3 孙 星 吴 俭 敏 颜 华 等 田 间 作 业 机 具 综 合 性 能 遥 控 系 统 J 农 机 化 研 究 2 0 1 3 3 5 7 9 7 1 0 0 2 4 王 晋 生 王 桂 英 小 麦 机 械 化 播 种 实 践 J 农 业 技 术 与 装 备 2 0 0 9 9 2 1 2 2 2 5 赵 立 民 王 鑫 刁 春 暖 基 于 光 纤 F P 滤 波 器 的 F B G 传 感 解 调 系 统 J 仪 表 技 术 与 传 感 器 2 0 0 8 2 7 7 7 9 A b s t r a c t I D 100 3 18 8 X 2 02 0 1 2 023 2 E A R e s e a r c h o n I n t e l l i g e n t S e e d i n g T e c h n o l o g y B a s e d o n E n g l i s h K e y w o r d S e n t e n c e M a t c h i n g L i Shi y o ng H e na n F o r e s t r y V o c a t i o na l C o l l e g e L uo y a ng 4 7 1 0 0 2 C hi na A b s t r a c t T he r e a r e m a ny p r o bl e m s i n t he p r o c e s s o f s e e di n g s uc h a s m i s s i ng s e e di ng r e pl a y i n g a nd bl o c ki ng s o i t i s v e r y i m po r t a nt f o r t he qua l i t y m o ni t o r i n g o f s e e de r A b o v e i t i t i n t r o d uc e d t he i nt e l l i g e nt m o ni t o r i ng a n d f e e db a c k r e g ul a t i o n s y s t e m o f s e e de r i nt o t he de s i g n o f s e e de r A c c o r di ng t o t h e pr i n c i p l e o f E ng l i s h ke y w o r d s e n t e n c e m a t c hi ng i t pr o p o s e d a n i n t e l l i g e nt c o nt r o l s y s t e m o f s e e de r b a s e d o n f a u l t m a t c h i n g f e e dba c k r e g u l a t i o n I n o r de r t o v e r i f y t he f e a s i bi l i t y o f t h e s y s t e m i t d e s i g ne d t h e c o nt r o l s y s t e m o f t h e s e e de r by u s i ng n e ur a l ne t w o r k a l g o r i t hm a n d f a u l t m a t c hi ng m e t ho d a nd t e s t e d t he s e e d i n g p e r f o r m a n c e T h e t e s t r e s u l t s s ho w t h a t c o m pa r e d w i t h o t h e r s y s t e m s t he m o n i t o r i ng a c c ur a c y o f t hi s d e s i g n s y s t e m i s hi g h e r w h i c h b a s i c a l l y c o i n c i d e s w i t h m a nua l m o ni t o r i ng F r o m t he s e e di n g s i t ua t i o n c o m p a r e d w i t h o t he r s y s t e m s t he de s i g n s y s t e m ha s l o w e r s e e di ng l e a ka g e r a t e a nd r e p l a y i ng r a t e hi g h e r s e e di ng pr e c i s i o n w hi c h c a n m e e t t h e de s i g n r e qu i r e m e n t s o f pr e c i s i o n s e e de r K e y w o r d s i n t e l l i g e n t s e e d i n g k e y w o r d s e nt e n c e m a t c hi ng l e a ka g e r a t e r e pe a t r a t e 0 4 2 2 0 2 0 年 1 2 月 农 机 化 研 究 第 1 2 期