声源搜寻机器人是由麦克风阵列、磁阻传感器、无线传感器网络节点、移动小车组成的系统,利用麦克风传感器阵列采集语音信息,利用磁阻传感器测量航向角,能够实现声源识别、声源定位及声源搜寻,最终寻找到目标声源。机器人系统将无线传感器网络、微处理器技术、信号处理和计算机技术融合在一起,在机器人语音控制、危险场合人员搜救等领域有着广阔的应用前景。系统由3个移动机器人小车组成,3个机器人作为网络节点与上位机(Sink节点)共同组成无线传感器网络。上位机对3个机器人小车的声源识别结果进行融合,从而实现机器人协同工作,在含噪声环境下寻找各自的声源目标。在搜寻过程中,机器人将关键信息以文本格式存储在SD卡中,上位机实时显示各个机器人的航向角和声源方向角等信息,并完成机器人的控制功能。本文主要从机器人系统的算法理论、硬件电路和软件代码三方面进行了研究,并通过实验验证方案的有效性。算法理论采用了Mel频率倒谱系数、改进广义互相关和球形插值定位法,分别实现了声源识别、麦克风阵列时延估计和声源定位。此外,依据声源搜寻方法指导机器人完成声源搜寻。硬件电路基于DSP TMS320F28335平台,功能模块包括外扩RAM存储器,电机驱动控制,麦克风阵列及磁阻传感器信号调理,实时时钟,SD卡存储器,无线传感器网络节点,串口通信。软件代码由DSP数据处理和控制程序、上位机显示和控制程序及无线传感器网络节点收发程序三部分组成。DSP数据处理和控制程序为系统的核心,完成了算法运行和机器人控制。上位机软件接收和显示机器人发送的航向角、声源方向角、声源识别结果等信息,完成声源识别结果的融合,并实现三个机器人的控制功能。无线传感器网络节点收发程序完成机器人之间及与Sink节点的无线通信,并实现节点(机器人)间距离的测量。最后对整个声源搜寻系统进行了实验。利用三个音箱分时播放三段含有噪声音乐,三个机器人最终寻找到各自的目标声源,实验结果达到预期设计目标,从而验证了本系统设计的有效性。