LabVIEW開發(fā)聾啞人智能輔助手套

今天的殘疾人面臨著許多挑戰(zhàn)，最大的問題是溝通效率低下。由于這些人通常使用通信來請求基本必需品，因此在他們的日常生活中起著重要作用。能力不同的人通常會找到解決這個問題的方法。殘疾人很難表達自己的需求，因為大多數(shù)人不懂手語。在擁擠、嘈雜的環(huán)境中使用此策略進行通信會更簡單。

智能手套的使用使殘疾人能夠過上正常的生活。他們只通過手和面部手勢與他人交流。他們通常發(fā)現(xiàn)很難與他人溝通，因此這將有所幫助。他或她可以使用它來將手勢轉(zhuǎn)換為文本和語音。這使得普通人更容易理解說話者在說什么并做出適當?shù)幕貞?yīng)。使用運動傳感器，該設(shè)備可以檢測和理解每個用戶的運動。為了識別手勢，安裝了帶有柔性傳感器和加速度計的智能手套。

除殘疾人外，臥床休息的老年人也使用它。醫(yī)院、孤兒院和其他設(shè)施都需要智能手套。輔助工具和輔助工具是殘疾人用來改善其行動能力、溝通能力和日常生活能力的支持設(shè)備。

盡管二十一世紀有很多創(chuàng)新，特別是在醫(yī)學方面。殘疾人繼續(xù)受苦，盡管有很多假肢。他們每天面臨的主要缺點之一是缺乏可以交流的人，這主要是由于啞人和聾人只能通過手語進行交流。世界上有許多手語。但問題是，只有少數(shù)健康的人真正關(guān)心學習手語。這使得普通大眾很難理解殘疾人。此外，部分癱瘓的人可能會發(fā)現(xiàn)很難學習足夠的手語來正確交流。因此，為了減輕殘疾人的難度，開發(fā)一種縫有柔性傳感器的智能輔助手套。在柔性傳感器的幫助下，LabVIEW軟件會記錄每個彎曲的電壓。然后，將一條消息分配給手指的每個彎曲。該消息可以顯示在LabVIEW軟件的屏幕上，也可以以音頻形式傳輸。

引入用于檢測語句的Arduino-LabVIEW數(shù)據(jù)收集接口。因此，目標是制造帶有柔性傳感器的手套。使用Arduino語音控制，智能手套將手勢轉(zhuǎn)換為文本和語音。這將使殘疾人或部分癱瘓的人能夠進行交流。柔性傳感器收集的數(shù)據(jù)通過Arduino?UNO發(fā)送到LabVIEW。結(jié)果要么大聲說出來，要么顯示在顯示屏上。除非由于極端外部條件和人為條件而造成損壞，否則不會腐蝕。

由于對于雙向通信，需要可以發(fā)送和接收消息的不同形式。它還討論了這可能涉及的各種應(yīng)用。例如，康復(fù)、通信、VR/AR交互等。由于各種限制，如監(jiān)控條件，技術(shù)限制，殘疾人的情況并不好。項目恰當?shù)仄饰隽藲埣踩说牟煌x擇。

由于機器人的手不能像人類的手那樣正確彎曲，因此嘗試了不同的方法來克服這一缺點。主要主題是在一副手套上使用軟致動器。這使用戶能夠自由移動他們的手，而不受機器人手的抑制。由于軟致動器嵌入在一副手套上，因此它們易于佩戴，不會給手指帶來太大壓力。使用了氣動康復(fù)手套的思想。這具有良好的彎曲能力，模仿人手的彎曲能力。這也具有成本效益。有限元分析用于分析和預(yù)測這些執(zhí)行器的機械行為。

可穿戴機器人系統(tǒng)具有小尺寸、足夠的運動范圍來執(zhí)行日常任務(wù)以及足夠的力來操縱環(huán)境和物體，這是可取的，但開發(fā)起來具有挑戰(zhàn)性。通過傳統(tǒng)驅(qū)動產(chǎn)生高力和功率輸出，盡管需要外部壓力源。絞線致動器對可穿戴機器人系統(tǒng)很有吸引力，因為它們提供了顯著的力放大并且不需要任何復(fù)雜的附件。對絞線執(zhí)行器和線軸電機設(shè)置進行了徹底的比較。

創(chuàng)新的數(shù)據(jù)手套采用實用結(jié)構(gòu)設(shè)計，用于收集有關(guān)人類動態(tài)手勢的數(shù)據(jù)。它主要由一個核心處理單元、一個用于捕捉手勢姿態(tài)變化的角度捕捉和一個用于測量手指阻力的傳感器組成。開發(fā)一種新穎的手勢識別方法，利用1-DCNN和2-DCNN的融合模型。TCN框架將因果卷積、擴張卷積和殘差網(wǎng)絡(luò)與所需層集成在一起，然后用于從數(shù)據(jù)手套中提取時空手勢特征和深度挖掘。因此，針對人體動態(tài)手勢識別問題提出的解決方案充分利用了FCNN和TCN模型融合的優(yōu)勢。在仔細研究了組件選擇的影響后，推薦DGDL-GR算法在真實數(shù)據(jù)集上測試的準確性、F1分數(shù)、精度分數(shù)和召回率分數(shù)的測量方面優(yōu)于當前最先進的算法。

硅膠假手手套可以用碳納米過濾器加強。在研究中，利用納米粘土填料可以增強有機硅的性能，在保持柔韌性的同時成功提高強度。改進型有機硅的性能優(yōu)于傳統(tǒng)有機硅，因為它更具柔韌性，而不會犧牲強度或抗撕裂和抗穿刺性。基于聚芘（PPY）和導(dǎo)電棉的柔性觸摸傳感器可用于硅膠假肢手套?；趯?dǎo)電織物Onyx，由于其多功能性，可以添加壓電壓力傳感器。傳感器被構(gòu)造為一層重復(fù)的布和銅織物，當壓力增加時，其電阻減小?？梢赃x擇質(zhì)量更好的填料，因為填料的存在會改變有機硅的屬性。

只有殘疾人才能學會手語，而其他人很難識別和理解字母。這些方法記錄人的動作，并將它們分成單詞以識別句子。這使用攝像機來分析動作并將其拆分為單詞。項目使用GRU和LSTM方法，因為它可以在門的幫助下記住過去的動作。創(chuàng)建GRU是為了通過保存早期記憶來幫助未來的獨立方向來克服消失角度問題。GRU包括門控單元，用于調(diào)節(jié)單元內(nèi)的信息流，無需單獨的存儲單元。

該系統(tǒng)實現(xiàn)了保留人員使用的典型ASL基于手動的簽名?？蚣軕?yīng)采用可穿戴設(shè)備的形式，具有自己的信息收集模塊，使用相應(yīng)的符號規(guī)劃該信息，然后將該符號按順序轉(zhuǎn)換為字母-全局。

被稱為“明亮手套”的電子設(shè)備可以將基于手勢的通信轉(zhuǎn)換為文本。以下列表包括基于手勢的通信的三個標準：基于視覺傳感器、基于柔性傳感器以及視覺傳感器和柔性傳感器隔行掃描框架的組合。

???????基于視覺傳感器的單反系統(tǒng)

???????基于傳感器的單反系統(tǒng)

???????混合單反系統(tǒng)

出于輸入處理的原因，在基于視覺傳感器的框架中使用高端相機（通常是Kinect相機）捕獲輸入數(shù)據(jù)。通過將其與數(shù)據(jù)集中已經(jīng)存在的基于手勢的通信圖片協(xié)調(diào)，該捕獲的輸入圖片被處理和理解。

使用LabVIEW作為聾啞人和癱啞者與社會其他人員交流的主要軟件。由于許多人無法學習手語，殘疾人很難與他人交流。工程師使用圖形化編程環(huán)境LabVIEW來開發(fā)自動化研究、驗證和生產(chǎn)測試系統(tǒng)。此技術(shù)使用Arduino?UNO來收集數(shù)據(jù)。Arduino?UNO是一個微控制器。

LabVIEW是一款系統(tǒng)工程軟件，適用于需要測試、測量和控制的應(yīng)用，可快速訪問硬件和數(shù)據(jù)洞察。LabVIEW編程環(huán)境可簡化工程應(yīng)用的硬件集成。當患者使用手勢與其他人交流時，這些手勢由連接到手套上的柔性傳感器感知。磁通量傳感器裝置可以檢測磁場流動的變化，而不會對管道造成任何損壞。

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