舞蹈机器人中的音乐特征提取与处理的研究

【摘要】：社会的进步和科学技术的迅速发展,我们已经进入了一个信息技术和人工智能技术飞速发展的二十一世纪。随着人们物质生活水平的不断提高和精神文化生活的日益丰富,互联网的发展使人们越来越方便快捷的接触到了数字媒体,对娱乐产品也提出了更高的要求,数字音乐产品就是其中的一个重要的方面,音乐舞蹈机器人就是一个新兴的研究方向。音乐舞蹈机器人是指能够伴随音乐的节奏旋律翩翩起舞的机器人用神经网络设计自动跳舞机器人控制系通过,音乐舞蹈机器人的研究涵盖了声学、音乐乐理理论、数字信号处理理论、模式识别、人工智能和自动控制等多个学科和领域,具有较强的综合性。其中对音乐特征进行实时有效提取的研究是舞蹈机器人能够伴随音乐进行舞蹈的前提,只有对音乐的特征进行了实时准确的提取,才能保证机器人舞蹈动作的准确性,达到令人满意的效果。本文研究内容的重点是音乐信号特征参数的提取以与处理和机器人舞蹈动作的控制。音乐信号特征参数的提取包括音乐中音高、音强、鼓点节拍、旋律和音乐情感等的提取。提取方法主要包括短时时域方法、短时频域方法和小波变换方法等。舞蹈动作驱动的硬件设计中用神经网络设计自动跳舞机器人控制系通过,采用ARM处理器控制机器人的动作。本文采用上位机和下位机相结合的方式,将上位机中提取的音乐信号特征参数实时发送给下位机,实现机器人的动作与音乐信号特征参数相匹配。