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本開發(fā)方案涉及一種智能手語手套的設(shè)計(jì)，特別是基于聾啞人手語的翻譯設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
手語是一種規(guī)范化手勢，手語識別將手語信號轉(zhuǎn)換為文字或語音信息，以方便手語的傳播和理解。最早的手語自動識別的嘗試開始于20世紀(jì)80年代末，因聾啞人屬小眾群體，手語的翻譯設(shè)備的研發(fā)一直處于萌芽狀態(tài)。
現(xiàn)代生活中，不懂手語的人有很多，聾啞人士因與不懂手語的人群難以溝通，便逐步限定了自己的社會圈子，不能與社會大眾融為一體。為改善聾啞人士的生活現(xiàn)狀，提升他們的質(zhì)量，設(shè)計(jì)一個智能的手語翻譯機(jī)以方便聾啞人士與普通人的正常交流尤顯重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種智能手語手套，該設(shè)計(jì)包括：隔熱防火手套、電源模塊、位置數(shù)據(jù)采集模塊、從控制器模塊、主控制器模塊和上位機(jī)平臺。
所述隔熱防火手套外層由耐高溫性能好的無機(jī)纖維作為基布，采用針織布料為內(nèi)層制作。
所述電源模塊采用柔性電路板制作，由電池、升壓、降壓電路和穩(wěn)壓電路組成;電池經(jīng)過升壓、降壓電路處理后為位置數(shù)據(jù)采集模塊、從控制器模塊和主控制器模塊提供電源。
所述位置數(shù)據(jù)采集模塊由三軸加速度傳感器和氣壓傳感器組成，每個手指套配置一個三軸加速度傳感器和一個氣壓傳感器;其中，三軸加速度傳感器檢測十個手指的實(shí)時方向，氣壓傳感器檢測使用者手的相對位置;位置數(shù)據(jù)采集模塊采用雙傳感器模式檢測手指的指向和所對應(yīng)動作的高度，進(jìn)而確定當(dāng)前使用者的姿勢;位置數(shù)據(jù)采集模塊通過I2C通訊將手語數(shù)據(jù)傳輸給從控制器模塊。
所述從控制器模塊由左手從控制器和右手從控制器組成，每個從控制器由單片機(jī)和WIFI單元組成;從控制器模塊采用I2C通訊接收數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)處理，并通過WIFI通訊將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給主控制器模塊。
所述主控制器模塊由單片機(jī)、電源單元、WIFI單元和語音播報單元組成;其中，單片機(jī)進(jìn)行手語翻譯等數(shù)據(jù)處理，語音播報單元是語音輸出的控制部分;主控制器模塊通過WIFI通訊接收從控制器模塊傳輸?shù)氖终Z數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)處理后，以無線方式傳輸?shù)秸Z音播報單元和上位機(jī)平臺;主控制器模塊還配置一個TF存儲卡，使用者可以利用TF存儲卡進(jìn)行手語數(shù)據(jù)的更新和下載。
所述上位機(jī)平臺由監(jiān)測顯示終端和手機(jī)APP等組成，監(jiān)測顯示終端由電腦和相應(yīng)的監(jiān)測軟件構(gòu)成;手機(jī)APP由一部智能手機(jī)和相應(yīng)的監(jiān)測軟件構(gòu)成;監(jiān)測軟件可由C++、C、VB、LabVIEW、Java等語言編寫;上位機(jī)平臺無線接收主控制器模塊的手語數(shù)據(jù)，進(jìn)行手語的圖像顯示和語音播放。
本發(fā)明的有益效果是：實(shí)時采集數(shù)據(jù)，并利用無線通信方式傳輸給主控制器，實(shí)現(xiàn)手語的及時翻譯和語音播報，主控制器再傳輸至上位機(jī)平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程顯示，實(shí)現(xiàn)聾啞人與正常人的無障礙交流。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
如圖1所示，本發(fā)明的智能手語手套包括：1-隔熱防火手套、2-電源模塊、3-位置數(shù)據(jù)采集模塊、4-從控制器模塊、5-主控制器模塊、6-上位機(jī)平臺。
本發(fā)明的電源電路如圖2所示，該電路由電池、升壓、降壓電路和穩(wěn)壓電路組成。
本發(fā)明的位置數(shù)據(jù)采集模塊由三軸加速度傳感器和氣壓傳感器組成，這兩種傳感器完成雙手的手語數(shù)據(jù)采集，并傳輸?shù)綇目刂破髂K，其工作流程圖如圖3所示。
本發(fā)明采用雙傳感器方式以提高增加識別手勢動作及相對位置的精度，降低了識別的難度和制作的復(fù)雜程度。其中，三軸加速度傳感器可采用ADXL345，氣壓傳感器可采用GY-68 BMP180。采用這兩種傳感器制作的手語手套識別精度較高、通用性比較強(qiáng)、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、且便于使用。
本發(fā)明的主控制器工作流程圖如圖3所示，主控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、處理、傳送及語言播放功能。主控制器可采用MSP430F5529。
各個傳感器與從控制器的通訊方式為I2C通訊;主從控制器之間、控制器和上位機(jī)平臺之間采用WIFI通訊方式，包括NRF905紅外通信和ZigBee通訊等技術(shù);上位機(jī)平臺的的監(jiān)測軟件可由C++、C、VB、LabVIEW和Java等語言編寫。
以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
