[发明专利]手语翻译智能装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗电子仪器技术领域，涉及一种聋哑人用手语翻译智能装置，还涉及这种装置的使用方法。

背景技术

手语是用手势比量动作，根据手势的变化模拟形象或者音节以构成一定意思和语句。目前，全世界有1亿2000万聋哑人，中国有2057万聋哑人，手语是聋哑人最重要的交际手段。然而由于手语不是社会大多数人的常用语言，手语推广的滞后在很大程度上制约了他们与社会的交流，也减少了他们获取受教育的机会。

目前已出现多种带有手语翻译功能的智能装置，基于人机交互的模式，通过计算机感知手势语言，处理后由计算机进行播报。由于人机交互体积庞大，不易携带，且成本昂贵、功能较差、手语翻译不准确等原因，还没有一个产品能够投入市场供聋哑人使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种手语翻译智能装置，解决现有技术存在的体积庞大，不易携带的问题。

本发明的另一个目的是提供上述装置的使用方法。

本发明的技术方案是，手语翻译智能装置，包括单片机和电源模块，单片机与三轴加速度传感器模块、陀螺仪模块、弯曲传感器模块、稳压模块构成主控单元，各个模块分别与单片机引脚连接，单片机串口与语音模块相连，语音模块外接扬声器；电源模块为各模块供电，手部产生手语动作时，通过弯曲传感器模块检测五个手指的弯曲状况，三轴加速度传感器模块侦测手部在X、Y、Z方向上的加速度分量，陀螺仪模块用于测量手掌在不同方向的旋转角速度分量，各模块将数据传给单片机，单片机将数据处理后把相应字符串发送给语音模块，语音模块合成相应的语音信号并发送给扬声器进行播报。

本发明的特点还在于：

弯曲传感器模块为五个，分别与五个手指连接。

电源模块使用的是锂电池。

五个弯曲传感器缝制在手套的五个手指套里。

单片机最小系统与三轴加速度传感器模块、陀螺仪模块、电源模块、语音模块集成在一个盒子里，该盒子缝制在手套的手背处或手腕处。

本发明的第二个技术方案是，手语翻译智能装置的使用方法，包括单片机和电源模块，单片机与三轴加速度传感器模块、陀螺仪模块、弯曲传感器模块、稳压模块构成主控单元，各个模块分别与单片机引脚连接，单片机串口与语音模块相连，语音模块外接扬声器；电源模块为各模块供电；手部产生手语动作时，通过弯曲传感器模块检测手指的弯曲状况，三轴加速度传感器模块侦测手部在X、Y、Z方向上的加速度分量，陀螺仪模块用于测量手掌在X、Y、Z方向的旋转角速度分量；各模块将数据传给单片机，单片机将数据处理后把相应字符串发送给语音模块，语音模块合成相应的语音信号并发送给扬声器进行播报。

单片机自带AD转换器，通过电路将手指的弯曲程度转换为电信号，再将电信号通过AD转化成数字量，分辨率为1/2¹⁰。

三轴加速度模块、陀螺仪模块通过I²C总线将数据传给单片机。

电源模块包括供电电路，供电电路使用的是锂电池，锂电池电压为3.3V至4.2V，通过电源模块将锂电池电压转换为系统需要的3.3V，直接给各部件供电。

弯曲传感器模块为五个，分别与五个手指连接。

为了使用方便，五个弯曲传感器缝制在手套的五个手指套里；单片机最小系统与三轴加速度传感器模块、陀螺仪模块、电源模块、语音模块集成在一个盒子里，该盒子缝制在手套的手背处或手腕处。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明手语翻译智能装置基于三大传感器（陀螺仪，弯曲传感器，三轴加速度传感器）进行手语识别，利用多种传感器数据综合判断当前手掌姿态，并在语音数据库中选择相应的语音数据，因此手语翻译较为准确，单片机运算速度高，从测量各个传感器数据到发送语音数据至语音模块都可以在10ms内完成，可快速实现手语翻译。

2、本发明通过锂电池供电，系统中各传感器模块工作电压均为3.3V，能耗小，供电时间长，携带方便，使用时只需要打开电源开关即可，操作方便简单。系统中除弯曲传感器外，其他模块均封装在5*7*2（cm）的盒子中并可固定在手套背部或腕部，使得穿戴非常方便。

3、本发明对携带本产品人员出现突发事故时具有紧急处理功能，比如当使用者跌倒或被撞击时，加速度传感器可检测到该冲击量并将该冲击量数据发送至单片机，单片机可控制语音模块播报报警声音或者配合其他系统发出报警。

4、本发明成本低，体积小，携带方便，易普及，解决了聋哑人交流问题，真正给聋哑人带来了生活上的便利。

附图说明