一、前言

机器人是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机，智能机器人则是一个在感知、思维、效应方面全面模拟人的机器系统（外形不一定像人）。在当前技术环境下，智能机器人一般都应包含人机交互、环境识别、核心计算、多功能本体等。

二、概述

得益于Qualcomm 骁龙 410处理器的强大，我们可以尝试基于Dragon Board 410c 去搭建一个机器人平台。
其中，由语音前端处理模块构建人机语音交互场景。摄像头和各类传感器构成环境识别系统。核心计算则基于Dragon Board410c。多功能本体包含电机等机动构件，总体框图如下：

三、详细说明

本次内容将先介绍语音处理模块。完整的语音处理系统如图所示：

模块主要功能是完成4麦克风阵列、降噪、回声消除、语音唤醒等语音前端处理，输出降噪后的音频信号、声源角度数据、唤醒触发信号、通讯等。

3.1 麦克风阵列

麦克风阵列由4个φ9.5mm的ECM麦克风构成。

3.1.1 麦克风选型

市场上常见麦克风有两类：数字麦和模拟麦。

数字麦采用MEMS技术，灵敏度高、体积小、耐高温可过炉，但成本较高。模拟麦也就是ECM驻极体电容麦，灵敏度较差但成本较低。

在此次机器人应用中，由于机器人头部采用拟人化球面设计。数字麦只能贴片于PCB板上无法贴合内壁。所以选用传统驻极体麦克风。

3.1.2 麦克风摆放

依赖于音源定位算法的原因，麦克风整列摆放需满足：直线排列，间距35mm，水平高度落差小于20mm，拾音面呈45度角斜向上。

3.2 回声消除

回声消除的核心思想是将麦克风采集到的混合声音（包括上位机播放的声音、有效人声、环境噪声等）与参考信号（上位机播放的声音）进行“减法”运算，消去或削弱参考信号。详细参见“回声消除原理框图”（其中所有标注的信号均为模拟信号）。