[논문 리뷰] Robot voice a voice controlled robot using arduino

Vineeth Teeda, K. Sujatha외 1명|arXiv (Cornell University)|2024. 02. 06.

IoT-based Smart Home Systems인용 수 13

한 줄 요약

음성으로 제어되는 개인 비서 로봇으로, 오프라인 음성 처리와 USB로 연결된 명령 처리 기능을 갖추고 있으며, 움직임, 물체 재배치, 웨이크/종료, 대화 상호 작용 가능.

ABSTRACT

Robotic assistants reduce the manual efforts being put in by humans in their day-to-day tasks. In this paper, we develop a voice-controlled personal assistant robot. The robot takes the human voice commands by its own built-in microphone. This robot not only takes the commands and executes them but also acknowledges them through speech output. This robot can perform different movements, turns, wakeup/shutdown operations, relocate an object from one place to another, and can also develop a conversation with humans. The voice commands are processed in real time using an offline server. The speech signal commands are directly communicated to the server using a USB cable. The personal assistant robot is developed on a microcontroller-based platform. Performance evaluation is carried out with encouraging results of the initial experiments. Possible improvements for applications in homes, hospitals, car systems, and industries are also discussed.

연구 동기 및 목표

• 온보드 마이크 입력을 갖춘 음성 제어 개인 비서 로봇 개발.
• 마이크로컨트롤러 기반 플랫폼에서 실시간 명령 처리 및 실행 가능하도록.
• 명령을 확인하고 기본 대화를 나누기 위한 음성 출력을 제공한다.
• 초기 실험에서 로봇의 성능을 평가하고 가정, 병원, 산업 응용 가능성을 논의한다.

제안 방법

• 내장 마이크를 통해 인간 음성 명령을 포착한다.
• USB로 연결된 서버에서 음성 신호를 오프라인으로 처리한다.
• 이동, 회전, 웨이크/종료, 물체 재배치를 수행하는 명령을 실행한다.
• 명령을 확인하는 음성 출력을 제공한다.
• 잠재적 개선 및 응용 도메인에 대해 논의한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 Arduino 기반 플랫폼이 오프라인에서 실시간 음성 명령 처리를 지원할 수 있는가?
• RQ2 이 플랫폼에서 음성 명령으로 신뢰할 수 있게 제어할 수 있는 로봇 동작의 범위는 어느 정도인가?
• RQ3 음성 출력을 통해 명령을 확인하고 대화에 참여하는 로봇의 효율성은 어느 정도인가?
• RQ4 가정, 병원, 자동차, 산업 현장에서 오프라인 음성 제어 로봇의 잠재적 응용 분야는 무엇인가?

주요 결과

• 초기 실험은 오프라인 음성 제어 로봇에 대해 고무적인 결과를 보여준다.
• 시스템은 이동, 회전, 웨이크/종료 동작, 물체 재배치, 대화 상호 작용을 지원한다.
• 음성 명령은 온라인 서버에 의존하지 않고 실시간으로 처리된다.
• 이 설정은 가정, 병원, 자동차, 산업 응용에 잠재적으로 적합하다.