수어 인식을 위한 스마트 제스처-텍스트 장갑
부품 및 소모품
| 아두이노 마이크로 (Arduino Micro) |
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1 |
| 브레드보드 (범용) |
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1 |
| 스파크펀 블루투스 모뎀 BlueSMiRF Silver |
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| 스파크펀 3축 가속도계 ADXL335 |
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앱 및 온라인 서비스
프로젝트 소개
기획 의도: 청각·언어 장애 아동이 수어로 정상적으로 배우고 소통하도록 돕기 위함. 손 제스처를 전기 신호로 변환해 마이크로컨트롤러가 알파벳/명령으로 바꾸면, 장애 아동과 일반인 간 소통 격차를 줄일 수 있습니다. 저비용, 소형, 유연, 저전력 시스템입니다.
- 이 프로젝트를 교육·학습 도구로 구현 장려
- SOLE(자기주도학습환경) 개념을 교수법에 적용
사회적 임팩트 목표
- 장갑 기반 제스처 인식으로 장애 아동의 교육·소통 도구 제공 (단순하고 사용자 친화적)
- 학생들이 장애 아동에 공감하도록 유도. 커뮤니티에 기여하는 것의 중요성 체험
방법론: 디자인 씽킹 프로세스
- 브레인스토밍
- 아이디어 리서치
- 프로토타입 설계
- 아두이노 프로그래밍 및 제작
- 평가 및 테스트
비용 효율적 제품 제작이 중요했습니다.
스마트 장갑 작동 원리
장갑은 다양한 손 제스처를 감지해 미국 수어(ASL) 알파벳을 출력합니다.
시스템 구성:
- 송신부: 플렉스 센서 5개(각 손가락), 가속도계(손목 동작), 아두이노 프로 마이크로, HC-05 블루투스 모듈
- 수신부: 노트북(또는 블루투스 수신 가능 기기). 마이크로컨트롤러가 매핑한 코드를 텍스트/음성으로 변환 출력
플렉스 센서는 구부러짐 각도에 따라 저항이 변하는 소자입니다. 5개 손가락에 하나씩 장착, 전압 분배 회로로 아날로그 포트에 연결. 수어 중 손목 동작이 필요한 글자도 있어 가속도계로 보완. 마이크로컨트롤러가 아날로그 신호와 가속도계 값을 제스처별 코드로 매핑.
수신 측에서 블루투스로 코드 받아 화면에 텍스트 표시, 음성 합성으로 소리 출력도 가능.
교육적·사회적 성과
교육적: 21세기 핵심 역량(창의성, 문제해결, 비판적 사고, 프레젠테이션) 함양. SOLE 방식이 팀워크와 동기 부여에 효과적.
사회적: 장애 아동 간, 장애-비장애 아동 간 소통 매개. 일반인이 수어 해석하기 어렵던 문제 해결. 미교육 장애 아동에게 일상 의사소통용 간단 단어/알파벳 교육 가능.
미래 발전 방향
- 손 크기/자유도 차이에 적응하는 적응형 학습 기능 추가
- 안드로이드 앱 또는 라즈베리파이 탑재로 휴대성 향상
- 대량 생산 시 회로 통합 칩화
- 초음파 센서 추가로 시각 장애 아동용 기능 확장
비용: 시제품 개당 약 6,000루피(약 9만 원). 개발 다듬고 양산하면 50% 절감 예상. 타 학교/기관에서도 복제 활용 가능.
참고 자료
커스텀 파트 및 인클로저
3D 모델 파일: smart_hand_glove_3d_model_gt3SG3iqaE.obj