Guante Traductor De Lengua De Signos: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

¿Y si te dijera que ahora es posible hablar sin abrir la boca? La vida de una persona sordomuda no es sencilla, no todo el mundo conoce la lengua de signos y es complicada la convivencia sin un traductor. ¡El traductor que proponemos nosotros está al alcance de tu mano! Con pocos materiales algo de código puedes construir un guante que traduzca la lengua de signos por un altavoz o una pantalla para que la convivencia se haga un poco más amena. כל הפרוייקטים וההצעות ייצרו לנו את כל התהליכים, אך אנו ממשיכים את המשך הפעולה וההתקדמות. Los materiales que vamos a utilizar son:

• ללא ערבות. Nosotros hemos utilizado uno que tenga la opción de escribir en pantallas táctiles para que el día a día sea algo más ameno.
• 6 acelerómetros. Elegimos los MPU6050 por ser los más fáciles de encontrar en el mercado, pero realmente te vale cualquier otro que encuentres.
• לא מיקרו -מעבד. El SP32 Heltec nos ha servido por tener pantalla incorporada. Además, תוכנת תוכנת ההפעלה של IDE de Arduino, היא אחת הפופולריות ביותר בתחום.
• Un altavoz de 8 ohmios de resistencia interna para aprovechar al máximo la potencia.
• Un moddulo for tarjetas SD. צפה באודיו של cada símbolo que guardemos. Hemos utilizado el DFPlayer mini MP3 por su facilidad de uso.
• בטריה. Una batería de litio de 9000mAh será suficiente para nuestro proyecto, no ocupa mucho y permite una vida larga al proyecto. אם אתה יכול להחליף פודמוס מקודד או להעביר אותו לקווארמוס.

• כֶּבֶל. Aunque parezca una tontería, siempre es el elemento que se nos olvida al empezar un proyecto y es de lo más elemental. כבלים מומלצים fino y hay que tener en cuenta que cada acelerómetro usa 5 כבלים. No os preocupéis, es realmente barato.

• Una placa de inserción. Nos sirve con 4 columnas cortocircuitadas por 8 pines cada una, lo que es bastante pequeña para no notarse en el guante. זה אופציונלי, אבל אנחנו יכולים להבחין במציאות.
• Soldador y estaño para unirlo todo.
• Hilo y aguja para coser nuestros sensores al guante.

También va a ser necesario un poco de código, pero eso os lo ofrecemos nosotros, como regalo, al final del proyecto.

Como veis son todo materiales baratos y fáciles de conseguir, este este proyecto está al alcance de todo el mundo!

שלב 1: Comprobar Que Los Acelerómetros Funcionan

Siempre es importante comprobar que el material que estamos usando funciona, por eso de tener claro que las cosas funcionan antes de que haya que empezar de nuevo el proyecto.

Podemos probar los sensores sin soldar primero, pero nos arriesgamos a muchos fallos debidos a malas conexiones. El otro extremo de los kabels valdrá con conectarlos a protoboard for a poder conectarlos y desconectarlos con facilidad. 22 (es recommendable buscarse un mapa de pines de la placa que estamos usando y asegurarse de que dichos pines nombrados se correspondonden a los que nos interesan) y AD0 a cualquiera de los pines digitales. En el caso de la placa SP32 Heltec hay que tener cuidado con no utilizar los pines 4, 15 y 16, que son los que que utiliza para la pantalla. Si utilizamos uno de estos, quizás no podamos usarla en nuestro proyecto. Aunque os recomendamos comprobar con el modelo que usáis por si acaso no coincide, el esquema de pines de nuestra placa es el siguiente:

Utilizaremos el protocolo I2C para comunicarnos con todos los sensores, por lo que podemos utilizar las librerías abiertas que hay en internet fora utilizar en este protocolo y son realmente sencillas de usar. La primera la podemos encontrar en la siguiente página https://. github.com/tfeldmann/5411375 Copiamos el código. Nos ayudará a identifierar las direcciones en las que estamos leyendo. Estos dispositivos vienen por defecto con la dirección 168, pero si ponemos and level el pin AD0 de nuestro sensor podemos cambiar la dirección a la 169. Hay que comprobar que se activan las dos direcciones.

Descargamos el zip y en el IDE de Arduino vamos a Programa> Incluir Librería> Añadir librería Zip. Con esto ya tendremos la librería para manejar los MPU, pero además se nos ha incluido un programa de ejemplo fora leer los sensores. עבור acceder a él, podemos ir a Abrir> דוגמאות> MPU6050> MPU6050_raw.ino. Al abrir el monitor serial cambiamos los baudios a 38400 y al cargarse el programa deberíamos obtener la lectura de los seis parámetros que nos ofrece el sensor: tres de la aceleración relativa y otros tres de la aceleración de la gravedad. Estos últimos son los que usaremos para comprobar la posición de cada giróscopo, pero lo veremos en un paso posterior.

שלב 2: Leer De Todos Los Acelerómetros Al Mismo Tiempo

אנו יכולים להרכיב את חיישן חיינו לא להפריד, לחלופין להכין לנו פונקציות של אל מימו טימפו. SDA) ו reloj (SCL). Los pines AD0 los conectaremos a pines digitales diferentes para poder decidir cuál activamos en cada momento. Es importante mirar cuáles son los pines que utiliza la placa que estamos utilizando para comunicarse con la pantalla, como ya hemos dicho, ya que si utilizamos alguno de estos pines no nos funcionará. Debería quedar de una forma parecida al siguiente esquema (לחץ על הגדלה):

Parece una maraña de cable, pero podemos ver que todos los kabels del mismo color están cortocircuitados y llevados a su pin correspondiente, menos los de AD0, que se conecta directamente a la placa. El cogdigo for poder utilizarlo es una a modificación del que hemos utilizado antes para leer los datos de cada uno de los sensores. Hemos calculado que tardamos 2ms en leer cada sensor, por lo que cada 4ms (para dar un margen de seguridad) cambiaremos de sensor que leemos poniendo a nivel alt pin PIN 0 del sensor de lectura y el resto a nivel bajo, leyendo así de la dirección por defecto. De todas formas el código completeo lo facilitaremos en un próximo apartado y se podrán ver todos estos detalles. En este punto del proyecto debemos estructurar bien la posición de cada sensor en el guante, de la placa de inserción y del microcontrolador, porque el siguiente paso es soldarlo todo y coserlo al guante. Es muy importante pensar en las tenses que van a recibir los cable cuando la mano está cerrada, ya que tienden a romperse con tremenda facilidad si no cuidamos este detalle. האם עדיף שהכבל יהיה טוב יותר, אם כן, אנו יכולים להשתמש בגמר המוצר. A la hora de coser los acelerómetros muy importante dejarlos bien fijos, lo que nos facilitará el camino de fijar rangos de valores en un futuro no muy lejano. No olvidarse del acelerómetro de referencia en el dorso de la mano, éste debe quedar bien fijo, aunque es el más difícil de coser. En nuestro guante quedó de la siguiente manera:

El pegamento lo utilizamos para que los cable no se rompieran, no tiene nada que ver con con la fijación al guante. No se ve muy bien porque usamos hilo negro (justamente para que no se note), pero lo que hicimos fue aprovechar los agujeros libres que teníamos del propio acelerómetro para fijarlo, y luego darle un remate for fijar los cable para que siguiera una gu por el dedo.

שלב 3: Sacar Resultados Por Pantalla

No queremos depender continuamente del ordenador, y menos si tenemos una pantalla conectada a nuestro microprocesador. Para poder escribir sobre esta, hay multitud de librerías ya escritas para poder hacerlo. Nosotros hemos optado por la librería "U8g2", que se puede download and installal desde el mismo IDE de Arduino:

En concreto, se utilizará el paquete, que se incluirá al principio del código. El uso de la librería es muy sencillo. Para mostrar por la pantalla del ESP32, utilizaremos la función u8x8.drawString (), cuyo parámetro de entrada será el valor a mostrar. Para ajustar el número de dígitos a mostrar, podemos usar la función sprintf, que nos permite variar la preción con la que mostrar nuestras medidas. Un sencillo ejemplo sería:

sprintf (buf, "%06d", ax); u8x8.drawString (0, 0, buf);

Como queremos sacar los datos que hemos obtenido en el paso anterior, os vamos a facilitar ya el código con el que se puede hacer, que es una combinación de las librerías que hemos ido viendo con nuestros ajustes.

Al conseguir este paso, el proyecto quedaría prácticamente hecho, pues solamente queda encontrar los márgenes de posición que debemos poner para cada letra e ir adaptándolos para que las letras sean correctas con la posición de la mano.

שלב 4: פיג'אר רנגוס דה ואלורס

Dependiendo de cómo hayamos cosido los sensores al guante habrá unos valores u otros, por lo que no podemos ofrecer los datos que nos sirvieron and nosotros. De todas formas, la manera de conseguirlos no es nada complicada. Consiste en utilizar unos מטריות que delimitan las distintas posiciones de los dedos y asignan un valor a cada dedo (que nos indicará la posición de dicho dedo). תחנות האתגר של התוכנית:

• Muestreo: en esta etapa obtenemos los valores de los acelerómetros. Para ello vamos mirando cíclicamente cada uno y guardamos su valor. Una vez obtenidos los datos de los acelerómetros utilizamos unos מטריות para simplificar la detección de cada letra posteriormente. Dentro de los acelerómetros tenemos 3 comportamientos diferentes, y por ello 3 tipos de umbrales distintos, estos son:

  • Acelerómetro de referencia: será el colocado en el reverso de la mano y nos indicará cómo está orientada la mano. עם מספר מטריות ניתנים התייחסות לשלושה מצבים: מעלה, מטה y גודל.
  • Pulgar: en función del resultado obtenido en el acelerómetro de referencia utilizaremos unos מטריות u otros. En todos los casos miraremos hacia donde está el pulgar orientado.
  • Resto de dedos: al igual que en el pulgar miraremos cómo están colocados los dedos respecto al acelerómetro de referencia. La diferencia está en que en este caso solo miramos si está estirado, curvado, doblado o muy doblado.

• Detección de letra: una vez obtenidas las posiciones de los dedos comparamos uno a uno los dedos para ver si cumplen o no una posición de una mano. עבור כל אחד מהשימושים העומדים לרשותנו, ניתן לראות את התוכנית ולתקן אותה בטעות ובשגיאות. Para asegurarnos de que una letra es correcta y no ha sido un error hemos creado un algoritmo de seguridad (ya que es probable que sin quererlo la persona su mano pase por una letra sin querer). Dicho algoritmo tiene dos funciones:

  • Evitar detectar una letra de forma errónea: para que se considere que una letra es correcta ésta debe mantenerse constante durante aproximadamente 1 segundo.
  • Evitar detectar de forma periódica una letra: una vez detectada la letra no se volverá a detectar a no ser que varíe la posición de la mano, es decir, si se mantiene el gesto de la letra “a” durante 10 segundos solo se detectará una "א". Si queremos poner dos veces la misma letra debemos mover la mano levemente para que deje de detectarse como “a” y volver a hacerla.

• שכפול: en esta phase reproduciremos la letra que hayamos detectado anteriormente, para ello utilizamos el DF player realizando los siguientes pasos:

  • סדרת Inicializar el puerto
  • הצטרף לשחקן העזר והשימוש ב- Librería "DFRobotDFPlayerMini.h"
  • Inicializar el reproductor
  • תצורת אל volumen seleccionar la pista correspondiente a la letra detectada
  • seleccionar la pista correspondiente a la letra detectada

  Una vez configurado por primera vez el reproductor solo debemos seleccionar qué pista reproducir

• צג: כל צג זה יכול להיות פונקציונלי, לא ניתן יהיה לרכוש עוד חלק מהמשתמשים למשוב ולמשוב מיד אפשר להבחין בפוזיון, אם לא ניתן למכור ולבנות דה לוס מטריות. Durante la phase de venta del producto la pantalla se utilizará para el usuario tenga un feedback inmediato, sabiendo que lo que ha dicho ha sido correctamente interpretado por el guante.

שלב 5: אודיו

כל הזכויות שמכילות את האודיו והמשתמשים יכולים ליהנות מ- MP3. Necesitaremos únicamente los pines Tx y Rx de nuestro microcontrolador. Mediante una conexión como enseña la figura conectamos la placa, el lector de tarjetas y nuestro altavoz:

Sin olvidar que el pin Tx del DFPlayer necesita una resistencia de 1Kohm para funcionar correctamente. Pero no todo podía ser felicidad en éste mundo; el Tx y Rx por defecto del microprocesador se utiliza para la entrada de datos del microUSB con el que lo estamos programando, por lo que si queremos utilizarlo ha conía de una batería externa y comprobar que funciona de ésta forma. Nos pareció una manera poco práctica de funcionamiento, por lo que utilizamos la siguiente librería:

github.com/DFRobot/DFRobotDFPlayerMini

לא ניתן לאפשר שימוש בקודר דיגיטלי כמו קולטן. En nuestro caso elegimos el 25 y el 26. Por lo tanto el código queda de la siguiente forma:

github.com/DFRobot/DFRobotDFPlayerMini

לראשונה ניתן להשתמש בסופיות ולשימוש בפונקציות.

שלב 6: Último Paso

Si hemos llegado a este paso quiere decir que sólo falta hacer este proyecto portátil: conectando nuestro microcontrolador con una batería ya podemos desprendernos de nuestro ordenador. Un consejo, si añadimos un interruptor en el cable positiveo de la alimentación podemos encenderlo y apagarlo a frivillad.

De esta forma nos aseguramos que el altavoz quede orientado hacia la palma de la mano. Así es como queda el proyecto que hemos propuesto:

drive.google.com/file/d/1vr76rb4KjsyfqO1U7v-mywLYcgoDTNO8/view?usp=sharing

Una mejora que nos gustaría proponer es una coraza que proteja la electrónica del agua y de los golpes. Para un lenguaje de signos más completeo que permita un repertorio de palabras más completeo serían necesarios dos guantes que se comunicaran entre sí. Por lo que otra de las mejoras sería el implementar el sistema de comunicaciones entre los guantes. La placa que hemos utilizado tiene un módulo of internet incorporado, lo que puede llegar a ser útil fora esta tarea. ניתן להשתמש ב BLE (אנרגיה נמוכה של Bluetooth) עבור פונקציות רבות שאפשר להשתמש בהן, אבל זה יצירתי!

Y finalmente nos gustaría despedirnos y agradeceros que se haya seguido hasta el final este proyecto. Esperamos que le sirva a mucha gente y que nos mandéis de alguna forma el resultado de vuestro proyecto. Es más, nos encantará ver si alguno ha implementado las mejoras propuestas.

¡Mucha suerte y fuerza, compañeros!