設(shè)計初衷:
手語作為聾啞人正常溝通的主要途徑卻不能被大多數(shù)人理解,與常人溝通仍是一個難題,如何有效幫助聾啞人與常人進(jìn)行交流,讓常人很好的理解手語呢,這就是我們進(jìn)行這個作品設(shè)計的初衷!
這款手語發(fā)聲機(jī)使用了Arduino主控器,結(jié)合5根flex4.5”單向彎曲傳感器來識別手指姿態(tài),通過DFPlayer Mini 播放器模塊播放識別的語音,聾啞人借助該手語發(fā)聲機(jī),可以將手語表達(dá)轉(zhuǎn)換成我們正常人可以聽懂的語言,在一定程度上提高與普通人溝通效率,從而達(dá)到與正常人交流的目的。
手語發(fā)聲機(jī)實(shí)物展示:
手語發(fā)聲機(jī)所需器材:
組裝連接:
4.5"彎曲傳感器通過彎曲程度轉(zhuǎn)換成電阻值的變化,彎曲越大,電阻越高。但是需要對該傳感器進(jìn)行相應(yīng)改造,來獲取合適的串口值,本次使用下拉電阻(1K)的方式。如下圖所示
將焊接好的彎曲傳感器接頭用AB膠粘在手套的5根手指上,注意彎曲傳感器焊接頭部位請務(wù)必用膠帶或絕緣材料包裹保護(hù),以免弄斷。
五根手指分別對應(yīng)Arduino主控板上A1-A5,其它線按上圖中彎曲傳感器的接法來接。MP3模塊與小喇叭模塊與主控器連接如下圖所示。
工作原理
上圖分別代表平直狀態(tài)、45度、90度狀態(tài)下對應(yīng)阻值。通過串口監(jiān)視器可以查看到三種狀態(tài)下的不同值。經(jīng)過實(shí)際測量,平直狀態(tài)下串口輸出值為80;彎曲45度時串口輸出值為60左右;而當(dāng)彎曲角度達(dá)到90時,串口輸出值為30-40之間。
語音素材:
從網(wǎng)上下載或者自己錄制一部分語音素材,將其拷貝至TF卡里。注意TF卡里文件夾命名需要是mp3,放置在卡根目錄下,而mp3文件命名需要是4位數(shù)字,例如"0001.mp3",放置在mp3文件夾下。如需中英文命名,可以添加在數(shù)字后,例如"0001hello.mp3"或者"0001語音.mp3"。
定義動作:
手語的識別是根據(jù)手勢的姿態(tài)來判斷,而這里手勢姿態(tài)是通過彎曲傳感器的串口值來表達(dá)。為了提高識別的準(zhǔn)確率,事前定義明確的動作顯得尤為重要。例如,表示OK的手勢如下。
我們就可以將其定義為拇指和食指彎曲角度達(dá)到90度,對應(yīng)串口值的條件為:(sensorValue1<40) and (sensorValue2<40),此時觸發(fā)播放對應(yīng)的語音。同樣的方法可以定義多個語音手勢。
對模型上電后,手指做出不同的形態(tài),帶動彎曲傳感器形成不同的角度,被系統(tǒng)識別后發(fā)出不同的語音表達(dá)。
視頻展示:
注:本文為安徽省教育科學(xué)規(guī)劃課題:基于Arduino平臺的普通高中通用技術(shù)課程開發(fā)項(xiàng)目成果。項(xiàng)目編號:JG14218。
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