Glove for People with Disabilities [ Luva para pessoas com deficiência]

O dispositivo está integrado numa “vulgar” luva composta por cinco sensores flexíveis, correspondentes a cada dedo da mão. Quando se faz um gesto de acordo com a linguagem gestual, o microcontrolador vai receber esses dados, vai processá-los e localmente (através de um display inserido na luva) mostrar a letra correspondente ao gesto. Após esta recolha de dados, o microcontrolador vai enviar através da rede Bluetooth, essa letra para uma APP (desenvolvida para o projeto). A APP, vai receber cada letra e criar a palavra, mostrando-as no display e oralmente. O projeto desenvolvido tem um carater social, com o intuito de demonstrar as diversas possibilidades que existem no desenvolvimento de soluções eletrónicas ao serviço da nossa sociedade e do bem-estar de todos, sem qualquer tipo de discriminação.

1. Introdução

Este projeto consiste num dispositivo que tem com objetivo ajudar a traduzir a linguagem gestual para letras e palavras, quer escritas quer sonoras, promovendo assim uma fácil comunicação entre pessoas com diferentes deficiências sensoriais e outras sem qualquer deficiência. O dispositivo está integrado numa “vulgar” luva composta por cinco sensores flexíveis, correspondentes a cada dedo da mão. Quando se faz um gesto de acordo com a linguagem gestual portuguesa, o microcontrolador vai receber esses dados, vai processá-los e localmente (através de um display inserido na luva) mostrar a letra correspondente ao gesto (detetado pelo giroscópio). Após esta recolha de dados, o microcontrolador vai enviar através da rede Bluetooth, essa letra para uma APP (desenvolvida para o projeto). A APP vai receber cada letra e criar a palavra, mostrando-as no display e oralmente. O projeto é constituído por uma plataforma de hardware inserido numa luva. O hardware é composto por: um microcontrolador, cinco sensores flexíveis e um giroscópio, um display, uma interface de comunicação Bluetooth, isto do lado do emissor. O recetor é composto por um smartphone, que inclui uma APP para o sistema operativo Android. Para a implementação do projeto torna-se necessário a utilização de: um microcontrolador integrado na solução Arduino Nano, sendo este programado em linguagem C/C++, seis sensores, um módulo Bluetooth e uma alimentação através de uma pilha de 9 V.

2. Arquitetura do sistema

Através da Figura 2 é possível observar o diagrama de blocos do projeto sendo que cada bloco representado corresponde a um elemento da arquitetura desenvolvida.

Para este projeto foi usado o Arduíno [1] [2] Nano [3], sendo responsável pela aquisição de dados oriundos dos sensores e envio por rede Bluetooth para um smartphone. Mais especificamente o Arduíno Nano que incluiu o microcontrolador ATMega328 [4]. Em termos sensoriais, utilizaram-se seis sensores, cinco flexíveis e um giroscópio. Os sensores flexíveis [5] [6] são sensores do tipo resistivo (da classe dos sensores passivos) que varia a sua resistência interna consoante o angulo a que for sujeito, por exemplo, como está inserido na parte superior de cada um dos cinco dedos da luva, cada movimento que se faça com um ou mais dedos provoca uma contração ou expansão do sensor, que na prática de eletrónica é uma variação (aumento ou diminuição) da sua resistência interna (variação do seu valor óhmico). O seu valor óhmico varia entre 45 k a 125 k Ω. O giroscópio usado é o MPU-6050 [5][7], combina no mesmo circuito integrado um acelerómetro e um giroscópio de 3 eixos, com Digital Motion Processor (DMP) integrado, permitindo o retorno de dados mais precisos e com calibração automática. A ligação é feita por rede I2C ao Arduíno e permite, ainda, o ajuste de sensibilidade da medição. A utilização deste sensor no projeto permite ao utilizador através inclinação da mão fazer o gesto. No projeto foi utilizado um display luminoso (LCD [8]), que está situado na zona superior da luva. Trata-se um display de cristais líquidos (LCD), com 16 carateres e duas linhas, para escrita de informação.

Para comunicação com uma APP, utiliza-se no projeto um módulo Bluetooth [9], modelo Tinysine HM-12 Bluetooth 4.0 [10]. Este ligado ao Arduíno Nano através dos pinos de comunicação série – TX/RX, possibilitando a comunicação sem fios. O módulo está configurado no modo slave.

Luís Pires
IPLuso – Instituto Politécnico da Lusofonia

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