Sound following robot
2017 (Engelska)Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hp
Studentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Ljudföljande robot (Svenska)
Abstract [en]
There are many different areas of use for sound localization.
This concept is not only used to localize a person that is
talking but can also be applied for finding a person in need
One method of localizing the position of a sound source
is to use several microphones to register the difference of
time in which each microphone detects the same sound.
Using this information and trigonometry, the direction of
the sound source can be calculated. The objective of this
thesis is to investigate how precisely the position of a sound
source can be determined using the aforementioned technique
whilst varying the distance and angle of the sound
source.
In order to explore the capabilities of TDOA and test the
obtainable accuracy, a demonstrator was built. On a complete
car chassis, four microphones were mounted and used
to determine the direction towards the sound source. Thereafter
the robot rotated towards the sound source with an
IMU keeping track of how much it had rotated. After this
movement a comparison was made between the robots direction
and the actual direction of the sound source.
Lastly an ultrasonic sensor was placed on the robot for
obstacle detection whilst tracking the sound. The vehicle
traveled straight forward until the ultrasonic sensor deemed
that an object was too close.
The results show that an increased distance yields a more
accurate sound localization and that there are some angles
in which the sound localization functioned better.
Abstract [sv]
Idag finns det många olika användningsområden för ljudlokalisering.
Konceptet används inte enbart till att lokalisera
en person som pratar men kan också appliceras för att hitta
en person i nöd.
En metod för att lokalisera en ljudkällas position innebär
kortfattat att med flera mikrofoner registrera de olika tiderna
då ljudet når de olika mikrofonerna. Utifrån denna information
kan riktningen till ljudkällans position beräknas
med hjälp av trigonometri. Målet med denna rapport är att
undersöka hur precist en ljudkällas position kan beräknas
med den ovannämnda teknik genom att variera avståndet
och vinkeln till ljudkällan.
I syfte att genomföra tester byggdes en prototyp. På ett
färdigbyggt chassi monterades fyra mikrofoner som användes
för att bestämma riktningen till ljudkällan. Därefter
roterade roboten mot ljudkällan med hjälp av en IMU som
håller reda på hur mycket den har roterat. Efter denna rörelse
utfördes en jämförelse mellan robotens riktning och
ljudets faktiska riktning.
Slutligen placerades en ultraljudssensor på roboten för att
detektera objekt när den spårade ljudet. Fordonet färdades
rakt fram tills ett objekt låg för nära ultraljudssensorn.
Resultaten visar att ett ökat avstånd ger en mer nogrann
ljudlokalisering samt att för vissa vinklar fungerade ljudlokaliseringen
bättre.
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2017. , s. 51
Nationell ämneskategori
Maskinteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-226665OAI: oai:DiVA.org:kth-226665DiVA, id: diva2:1200481
Handledare
Examinatorer
2018-04-242018-04-242022-06-26Bibliografiskt granskad