reseach87

專題研究 88學年度

1. 盲聾啞者之簡易溝通輔具

簡介:
盲聾啞障礙者在“特殊教育”中一直是最弱勢的一環，他們因為人數較少，往往常被大眾給忽略，而且，他們在身體上的障礙比其他視覺障礙或聽覺障礙者更為嚴重，由於他們既聽不到聲音也看不到物體，當其他人要與他們溝通時，必須與他們十分靠近，並且靠著肢體動作或手勢溝通，實在是十分的不方便。美國特殊教育界著名的學者Samuel A. Kirk和James J. Gallgher提出一些特殊教育工作者面臨而尚待解決的問題[1]，這些問題在我國特殊教育的發展過程中，也免不了遭遇到相同的困擾。其中他們提到一個重大的問題是如何將文字或語言變成盲聾啞者可解讀之訊息，以擴展他們之求知和溝通的能力，雖然點字(見圖一)以及手指語(見圖二)這種精巧複雜的溝通系統早已發明，成為視障者主要的溝通工具，不過一般大眾大多不曾學習過手指語以及點字記號的使用方法[2](見附錄一)，因此，當一般大眾想與盲聾啞者溝通時，往往也不得其門而入。但是在日常生活中，與他人溝通卻是一件最也基本不過的事情，雖然，目前國外研究者，也開發出許多類似的溝通輔具，但大部份不是價格偏高，就是操作不易(需藉由加以電腦分析處理)[3]-[4]。因此我們的目標就是做出一套低價位且實用的盲聾啞者溝通輔具，使得他們不僅能享受到高科技發展所帶來的便利，並且能輕易的其他人溝通，使他們在心靈上不至感到孤單。本作品為盲聾啞者設計出一種低價位且便利的溝通輔具。在許多考量下，我們決定以現有的無線傳輸技術為基礎，設計出最符合需求的溝通介面。在此我們希望能藉著此溝通輔具之開發，讓盲聾啞者在生活上能早日解決溝通上的問題，讓科技的應用能為弱勢團體者盡一份心力。

系統功能:
◎本系統最主要的功能就是能夠以無傳傳輸的方式，讓一般人能輕易的與盲聾啞者彼此間的雙向溝通。 ◎本系統為了攜帶方便，採用8951微處理器，而不需攜帶龐大的電腦。下列為本系統針對盲聾啞者及正常人在使用上的方便，所擁有的優點: 1.無線方式：可使雙方即使在相距一定程度的距離下，也能順利的溝通，而且攜帶性高。 2.輸入方式：一般使用者以小鍵盤配合一旁的點字記號表輸入訊息，即可與盲聾啞者溝通，而無需事先學習過點字記號，並且以LCD將輸入訊息顯示出來以供使用者參考。 3.輸出方式：此溝通輔具對於盲聾啞者所傳送的訊息，會自動轉換為注音符號顯示於LCD上，一般使用者可直接了解對方所傳達的訊息，十分便利。 4.緊急方式：緊急呼叫功能可以使雙方能在危急時以最快的速度與對方聯繫上。

專題學生: 周建興　蘇軾詠徐祥豐　王裕謙

摘要

近幾年來以”手勢為基礎”的系統(gesture-based systems)，被廣泛應用在不同的領域，如人機介面，虛擬實境，醫學診療，及聾啞者的手語發聲系統等等。這些系統的關鍵技術在於如何能夠量測到手勢的資訊，而手勢的資訊又分為兩大類：手指的彎曲度及手部的三度空間之移動軌跡資訊。在手指彎曲的量測方面，市面上已有一些商品問世，如Cyber-glove、Data-glove，及5D-glove等，這些商品各有優缺點，有些精準度與穩定度都很高，但價錢昂貴，有些價錢較能讓一般消費者接受(約6萬台幣)，但每隻手指只有一個感應器。至於3D軌跡追蹤器(3D tracker )的常見產品則有POLHEMUS CO.與ASCENTION CO.製造的電磁定位系統，這些產品的共同特點就是價錢十分昂貴，大多至少需台幣十多萬。

因此本系統提出一種低價位的手語資訊量測系統，共設計出”EMI-Glove”和”3D超音波軌跡追蹤器”來分別量測手指彎曲度及3D軌跡資訊，最後並將此系統用來實現少字彙的台灣手語發聲系統，聾啞者可以在比出手語之後，電腦就發出相關的聲音，藉此方式來與一般人溝通。

系統功能

介面一：EMI手套，如圖1，主要是量測手指關節的彎曲程度，並將測得的訊號傳遞到電路

板，進行辨識手指關節之彎曲度變化。

介面二：超音波接發電路，利用發射用的超音波感測器發射超音波，再由接收用的感測器接

收發射端之超音波，並測量發射至接收為止所費之時間，並將測得的訊號傳遞到電

路板，套入公式求得發射座標，進行辨識而量測出三度空間手臂之移動軌跡。超音

波發射器實體如圖2。

本系統主要功能為：

1.量測手指之彎曲度變化：利用我們設計出的EMI手套，量測出手指的彎曲程度。

2.量測三度空間手臂之移動軌跡：利用我們設計出的超音波接發電路，量測出三度空間手

臂之移動軌跡。

3.資料的儲存功能:將量測出來之資訊建檔儲存。

4.資料的分析統計特性:找出量測資訊的期望值及變異數等。

5.資料的繪圖功能:利用軟體繪出所量測的資訊。

6.辨識手語結果功能：利用我們找出的手指之彎曲度變化及三度空間手臂之移動軌跡，進

行類神經網路之運算，辨識出手語。

7.辨識結果發聲功能：利用我們辨識出的手語，進行辨識結果的發聲。

圖一圖二

系統實體圖

專題學生 : 黃海趙于翔陳宣帆

摘要

手功能障礙者之人機介面的目標是將一般鍵盤及滑鼠的功能，整合在同一系統內，以製作出適合手功能障礙人士使用的人機介面。整個系統可模組化使用，方便使用者日後對系統功能的提升，全部設備都可容納在一小手提箱中，占用空間小；在使用時，只要安裝電池，以及插入鍵盤與滑鼠和電腦相連結的排線即可，一般人可輕易安裝，價格也比相同功能的輔具低廉。

系統功能

本系統針對以下身心障礙者設計不同的特殊輸入界面：

1.手臂可正常活動，但是手指卻不能彎曲的手功能障礙者。

2.手指可正常移動，但是手臂無法正常移動者。

3.雙腳功能正常，但是手功能完全喪失者。

4.頸部以上可運動者。

本系統的目標是將一般鍵盤及滑鼠的功能，整合在同一系統內，以便讓部份手功能障礙者方便使用。我們所設計手功能障礙者所使用的輸入訊號有10種，其中有4個方向鍵，另外6個是功能鍵。此外製作LED點矩陣顯示鍵盤，目的是讓使用者了解目前所選擇的字元與功能鍵的狀況。