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本開發(fā)方案涉及一種智能手語手套的設(shè)計，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)計一個智能的手語翻譯機以方便聾啞人士與普通人的正常交流尤顯重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計了一種智能手語手套，該設(shè)計包括：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平臺。
所述隔熱防火手套外層由耐高溫性能好的無機纖維作為基布，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，進而確定當前使用者的姿勢;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、電源單元、WIFI單元和語音播報單元組成;其中，單片機進行手語翻譯等數(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存儲卡進行手語數(shù)據(jù)的更新和下載。
所述上位機平臺由監(jiān)測顯示終端和手機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APP由一部智能手機和相應(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;上位機平臺無線接收主控制器模塊的手語數(shù)據(jù)，進行手語的圖像顯示和語音播放。
本發(fā)明的有益效果是：實時采集數(shù)據(jù)，并利用無線通信方式傳輸給主控制器，實現(xiàn)手語的及時翻譯和語音播報，主控制器再傳輸至上位機平臺進行遠程顯示，實現(xiàn)聾啞人與正常人的無障礙交流。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：
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、高效節(jié)能、經(jīng)濟實惠、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)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍由隨附的權(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)明的保護范圍。
