1. Locating a sound source to orient and guide a mobile robot
- Author
-
Ragué Torner, Juan Antonio, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial, and Grau Saldes, Antoni
- Subjects
Enginyeria electrònica::Instrumentació i mesura::Sensors i actuadors [Àrees temàtiques de la UPC] ,Automated guided vehicle systems -- Software -- Design and construction ,Rapid prototyping ,So -- Mesurament -- Aplicacions industrials ,Autonomous robots ,Robots autònoms ,Sound -- Measurement -- Industrial applications ,Prototipatge ràpid ,Vehicles de guiatge automàtic -- Programari -- Disseny i construcció - Abstract
Aquest treball aborda el disseny i muntatge d’un prototip i la creació d’un sistema original capaç de mesurar la distància a una font sonora exclusivament a partir del senyal captat per un o més micròfons i tractant aquest senyal de manera adequada, amb l’objectiu de poder aplicar aquest sistema a la determinació de l’angle existent entre un robot mòbil i una persona que interaccioni amb ell amb unes distàncies predeterminades. El senyal de la font és d’una sola freqüència, també coneguda. El disseny del prototip consta d’una primera etapa analògica, que du a terme l’amplificació, el filtrat i la rectificació del senyal, i d’una segona etapa digital que s’encarrega de convertir la lectura del nivell de pressió sonora captat a voltatge mesurable. Paral·lelament al desenvolupament del prototip hi ha una important part de presa de mesures i d’estudi de les dades obtingudes d’un model teòric com pràctic per tal d’estudiar l’abast de la fórmula de conversió que s’utilitzarà. Finalment es comprovarà el funcionament del prototip dissenyat. Com a requisit per a poder desenvolupar el projecte es contempla la recerca d’informació i l’estudi de les diverses tecnologies i aparells, així com del marc teòric que l’engloba, és a dir, tot el referent a com es transmet el so i les diverses maneres de caracteritzar-lo Este trabajo aborda el diseño y montaje de un prototipo y la creación de un sistema original capaz de mesurar la distancia a una fuente sonora exclusivamente a partir de la señal captada por uno o más micrófonos y tratando esta señal de manera adecuada, con el objetivo de poder aplicar este sistema a la determinación del ángulo existente entre un robot móvil y una persona que interaccione con él con unas distancias predeterminadas. La señal de la fuente es de una sola frecuencia, también conocida. El diseño del prototipo consta de una primera etapa analógica, que lleva a cabo la amplificación, el filtrado y la rectificación de la señal, y de una segunda etapa digital que se encarga de convertir la lectura del nivel de presión sonora captado a voltaje medible. Paralelamente al desarrollo del prototipo, hay una importante parte de toma de medidas y de estudio de los datos obtenidos de un modelo tanto teórico como práctico para estudiar el alcance de la fórmula de conversión que se utilizará. Finalmente se comprobará el funcionamiento del prototipo diseñado. Como requisito para poder desarrollar el proyecto se contempla la investigación de información y el estudio de las varias tecnologías y aparatos, así como del marco teórico que lo engloba, es decir, todo lo en lo referente a cómo se transmite el sonido y las diversas maneras de caracterizarlo This work deals with the design and assembly of a prototype and the creation of an original system capable of measuring the distance to a sound source exclusively from the signal captured by one or more microphones and treating this signal adequately, with the aim of applying this system to the determination of the existing angle between a moving robot and a person interacting with it with predetermined distances. The source signal is a single frequency, also known. The prototype design consists of a first stage analogue, which performs amplified, filtered and corrected signal, and a second stage digital which converts the reading of the level of sound pressure captured to measurable voltage. In parallel to the development of the prototype, there is an important part of taking measures and studying the data obtained from a theoretical as practical model in order to study the scope of the conversion formula to be used. Finally, the operation of the designed prototype will be checked. Research into information and the study of the various technologies and devices and the theoretical framework that includes it are a prerequisite for the development of the project, everything relating to how sound is transmitted and the various ways of characterizing it
- Published
- 2023