[科普中國]-盲文鍵盤

概述

盲人與外界的信息交互方式主要通過觸覺和聽覺來實現(xiàn)，因此導盲機器人人機交互的方式主要也是通過語音交互和手柄振動交互等方式來進行，導盲機器人安裝有盲文鍵盤、盲文按鈕以及振動反饋傳感器來實現(xiàn)觸覺信息交互，另外導盲機器人還安裝有射頻識別模塊和語音模塊可以實現(xiàn)語音識別環(huán)境中的物體和盲人下達語音指令，盲人還可以借助安裝在導盲機器人上面的GPRS模塊和語音模塊，可以語音撥打電話來實現(xiàn)與他人之問的通信。

觸覺是除聽覺交互外，視力障礙者獲取外在世界信息的又一重要途徑。盲文鍵盤是盲人電腦中的一個重要的輸入部件，不過隨著語音交互技術識別率的提高，盲文鍵盤在導盲機器人中的應用已經(jīng)不算十分重要了。1

盲文鍵盤包括鍵盤座、按鍵，其特征是在每個按鍵鍵位的表面上刻入與數(shù)字、英文字母、符號相對應的盲文符號。

盲文鍵盤與標準鍵盤類似，不同點在于，盲文鍵盤除了為每一個按鍵配制一個它所代表的字母外，還提供了一個對等的盲文標志。在大多數(shù)情況下，盲文鍵盤總是與語音合成器和盲文顯示器一起使用，以便于用戶與計算機進行交互，以驗證他們的輸入是否正確。2

相關設備盲文按鈕盲文按鈕（Braille button）是在電梯的層站及轎廂內(nèi)操縱箱上附加有觸摸盲文顯示以幫助視力有障礙乘客方便識別和操作的按鈕。3除了電梯，盲文按鈕還有如下應用：

（1）盲人用智能藥盒，盒體被分割成若干個大小不一的儲藥倉，各個儲藥倉相互獨立，每個儲藥倉的前端均設置一個可開關的倉門，倉門的中間位置設置一個盲文按鈕，按動盲文按鈕控制倉門的打開，盲文按鈕的上端設置語音播放器；盲文按鈕、語音播放器均與設置在盒體頂端的ARM控制器連接；盒體頂端設置時間計時器，時間計時器與ARM控制器連接，盒體底端設置傾斜機構，傾斜機構與底座連接。該藥盒具有一定的便利性和實用性，它不再需要別人的幫助，盲人就能正確地服用藥品，給盲人帶來了一定的幫助，具有一定的使用價值。

（2）帶盲文按鈕的緊急呼叫器，解決了目前獨自在家老年人發(fā)生突發(fā)情況，發(fā)出求助呼叫麻煩的技術問題。該呼叫器包括殼體和操作面板，其特征是操作面板上設有一帶盲文的按鈕，按鈕操作信號電連接一主板，主板上布置有信號接收模塊、信號處理芯片和信號通信模塊，信號通信模塊與一信息處理系統(tǒng)通信連接，按鈕的操作信號依次通過信號接收模塊、信號處理芯片和信號通信模塊后傳輸至所述的信息處理系統(tǒng)。在求助按鈕處設置盲文，方便老年人在需要求助時快速觸及按鈕并按下，減小發(fā)出求助信號的難度，降低老人獨自在家遇到突發(fā)情況時不能及時發(fā)出求助信號的風險。

盲人電腦科技的發(fā)展使得盲人也可以使用電腦。盲人電腦只是在普通電腦上加裝了一套語音軟件；還配有一個盲人可憑借觸摸感知按鍵的鍵盤。語音軟件做到的就是借助語音技術讀出鼠標、光標所到之處的一切漢字或命令。例如：當鼠標移動到“我的文檔”時，計算機就會讀“我的文檔”；當鼠標移動至工具欄“開始”位置時，電腦就會發(fā)出“開始”的語音提示。這樣，盲人想發(fā)任何一個指令都可以在“語音”的帶領下完成，如撥號上網(wǎng)、瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)郵件、欣賞音樂、閱讀和輸入文檔等。4

盲文顯示器盲文顯示器（brailledisplay）是從屏幕閱讀軟件的觸覺輸出的硬件設備，而不是通過語音合成器輸出。盲文顯示器無法輸出多媒體或圖形內(nèi)容，需要提供相應的文本替代方式。5

盲文顯示器是一個可和鍵盤相連的設備，它以盲文的形式讓肓人讀一行文字；每個盲文由矩形陣列中的六個或八個可移動針腳組成；針腳的升降是依靠所收到的電信號來決定的，這是模仿肓文中的凸點原理設計的。根據(jù)設備的不同，每一行一般是40、65或80個陣列。

盲文顯示器是利用電磁或壓電原理工作的。當電流或電壓通過每個六針腳陣列時，多種上升和下降的組合就產(chǎn)生了盲文中的凸點文字。當結臺使用盲文鍵盤時，盲文顯示器就使盲人對計算機的操作變得可能，可以發(fā)送和接收郵件及瀏覽 網(wǎng)頁。除了盲文顯示器外。肓人還可以使用聲音識別和語言合成技術來操作計算機。6

語音合成器語音合成器（speech syntesizer）是用人工方法模擬人類發(fā)音器官的功能以產(chǎn)生語音的裝置。

早期采用機械方法，合成器由氣源、發(fā)音簧片和一系列共振腔組成。現(xiàn)在已完全采用電子技術制做。激勵波由自噪聲發(fā)生器和三角波發(fā)聲器組成，再經(jīng)一系列頻譜成形設備模擬口腔和鼻腔的調(diào)制功能，由揚聲器重放合成語言。變換不同參量進行語音合成，可進一步進行語音分析工作，研究語音的信息特征。7

應用盲文平板電腦這是一種盲用觸聽交互的盲文平板電腦，包括電腦殼體，電腦殼體前面板上設有輸出用盲文鍵盤及其下方的輸入用盲文按鍵，電腦殼體前面板內(nèi)側壁上對應于輸出用盲文鍵盤位置的可震動電磁繼電器；電腦殼體內(nèi)安裝有單片機，輸出用盲文鍵盤、輸入用盲文按鍵及可震動電磁繼電器分別與單片機串口連接，單片機的存儲端口內(nèi)插裝有存儲盲文字庫的SD卡，單片機的信號輸入端口與SIM700模塊及GPS模塊連接，單片機通過USB接口與上位機或者網(wǎng)絡連接。本實用新型具有盲文翻譯功能，能夠將漢字翻譯成盲文，保證較小的出錯率；能夠在交互界面上輸入輸出盲文；能夠和上位機進行通信或者聯(lián)網(wǎng)。8

盲人學習機這是一種適于盲人學習的學習機，包括學習機底座，通過轉軸可繞學習機底座旋轉的上蓋，位于學習機底座內(nèi)部的處理器、與處理器電信號連接的存儲器和語音輸出模塊；學習機底座上設置有盲文鍵盤，位于盲文鍵盤的上端且并排分布的盲文功能鍵、揚聲器和發(fā)音糾正模塊；揚聲器與語音輸出模塊相連，用于將存儲器中學習內(nèi)容輸出；發(fā)音糾正模塊與處理器相連，用于對練習中不良發(fā)音給出提示。

該學習機具有結構簡單、制作容易、成本較低、安全可靠、實用性強的優(yōu)點，不僅給盲人提供專門的可操作性的自助式輔助學習功能，而且提供發(fā)音練習中進行及時有效的糾錯功能，可智能糾正學習中的錯誤發(fā)音，從而大幅提高學習效率和學習成果。9