[科普中国]-盲文键盘

概述

盲人与外界的信息交互方式主要通过触觉和听觉来实现，因此导盲机器人人机交互的方式主要也是通过语音交互和手柄振动交互等方式来进行，导盲机器人安装有盲文键盘、盲文按钮以及振动反馈传感器来实现触觉信息交互，另外导盲机器人还安装有射频识别模块和语音模块可以实现语音识别环境中的物体和盲人下达语音指令，盲人还可以借助安装在导盲机器人上面的GPRS模块和语音模块，可以语音拨打电话来实现与他人之问的通信。

触觉是除听觉交互外，视力障碍者获取外在世界信息的又一重要途径。盲文键盘是盲人电脑中的一个重要的输入部件，不过随着语音交互技术识别率的提高，盲文键盘在导盲机器人中的应用已经不算十分重要了。1

盲文键盘包括键盘座、按键，其特征是在每个按键键位的表面上刻入与数字、英文字母、符号相对应的盲文符号。

盲文键盘与标准键盘类似，不同点在于，盲文键盘除了为每一个按键配制一个它所代表的字母外，还提供了一个对等的盲文标志。在大多数情况下，盲文键盘总是与语音合成器和盲文显示器一起使用，以便于用户与计算机进行交互，以验证他们的输入是否正确。2

相关设备盲文按钮盲文按钮（Braille button）是在电梯的层站及轿厢内操纵箱上附加有触摸盲文显示以帮助视力有障碍乘客方便识别和操作的按钮。3除了电梯，盲文按钮还有如下应用：

（1）盲人用智能药盒，盒体被分割成若干个大小不一的储药仓，各个储药仓相互独立，每个储药仓的前端均设置一个可开关的仓门，仓门的中间位置设置一个盲文按钮，按动盲文按钮控制仓门的打开，盲文按钮的上端设置语音播放器；盲文按钮、语音播放器均与设置在盒体顶端的ARM控制器连接；盒体顶端设置时间计时器，时间计时器与ARM控制器连接，盒体底端设置倾斜机构，倾斜机构与底座连接。该药盒具有一定的便利性和实用性，它不再需要别人的帮助，盲人就能正确地服用药品，给盲人带来了一定的帮助，具有一定的使用价值。

（2）带盲文按钮的紧急呼叫器，解决了目前独自在家老年人发生突发情况，发出求助呼叫麻烦的技术问题。该呼叫器包括壳体和操作面板，其特征是操作面板上设有一带盲文的按钮，按钮操作信号电连接一主板，主板上布置有信号接收模块、信号处理芯片和信号通信模块，信号通信模块与一信息处理系统通信连接，按钮的操作信号依次通过信号接收模块、信号处理芯片和信号通信模块后传输至所述的信息处理系统。在求助按钮处设置盲文，方便老年人在需要求助时快速触及按钮并按下，减小发出求助信号的难度，降低老人独自在家遇到突发情况时不能及时发出求助信号的风险。

盲人电脑科技的发展使得盲人也可以使用电脑。盲人电脑只是在普通电脑上加装了一套语音软件；还配有一个盲人可凭借触摸感知按键的键盘。语音软件做到的就是借助语音技术读出鼠标、光标所到之处的一切汉字或命令。例如：当鼠标移动到“我的文档”时，计算机就会读“我的文档”；当鼠标移动至工具栏“开始”位置时，电脑就会发出“开始”的语音提示。这样，盲人想发任何一个指令都可以在“语音”的带领下完成，如拨号上网、浏览网页、收发邮件、欣赏音乐、阅读和输入文档等。4

盲文显示器盲文显示器（brailledisplay）是从屏幕阅读软件的触觉输出的硬件设备，而不是通过语音合成器输出。盲文显示器无法输出多媒体或图形内容，需要提供相应的文本替代方式。5

盲文显示器是一个可和键盘相连的设备，它以盲文的形式让肓人读一行文字；每个盲文由矩形阵列中的六个或八个可移动针脚组成；针脚的升降是依靠所收到的电信号来决定的，这是模仿肓文中的凸点原理设计的。根据设备的不同，每一行一般是40、65或80个阵列。

盲文显示器是利用电磁或压电原理工作的。当电流或电压通过每个六针脚阵列时，多种上升和下降的组合就产生了盲文中的凸点文字。当结台使用盲文键盘时，盲文显示器就使盲人对计算机的操作变得可能，可以发送和接收邮件及浏览 网页。除了盲文显示器外。肓人还可以使用声音识别和语言合成技术来操作计算机。6

语音合成器语音合成器（speech syntesizer）是用人工方法模拟人类发音器官的功能以产生语音的装置。

早期采用机械方法，合成器由气源、发音簧片和一系列共振腔组成。现在已完全采用电子技术制做。激励波由自噪声发生器和三角波发声器组成，再经一系列频谱成形设备模拟口腔和鼻腔的调制功能，由扬声器重放合成语言。变换不同参量进行语音合成，可进一步进行语音分析工作，研究语音的信息特征。7

应用盲文平板电脑这是一种盲用触听交互的盲文平板电脑，包括电脑壳体，电脑壳体前面板上设有输出用盲文键盘及其下方的输入用盲文按键，电脑壳体前面板内侧壁上对应于输出用盲文键盘位置的可震动电磁继电器；电脑壳体内安装有单片机，输出用盲文键盘、输入用盲文按键及可震动电磁继电器分别与单片机串口连接，单片机的存储端口内插装有存储盲文字库的SD卡，单片机的信号输入端口与SIM700模块及GPS模块连接，单片机通过USB接口与上位机或者网络连接。本实用新型具有盲文翻译功能，能够将汉字翻译成盲文，保证较小的出错率；能够在交互界面上输入输出盲文；能够和上位机进行通信或者联网。8

盲人学习机这是一种适于盲人学习的学习机，包括学习机底座，通过转轴可绕学习机底座旋转的上盖，位于学习机底座内部的处理器、与处理器电信号连接的存储器和语音输出模块；学习机底座上设置有盲文键盘，位于盲文键盘的上端且并排分布的盲文功能键、扬声器和发音纠正模块；扬声器与语音输出模块相连，用于将存储器中学习内容输出；发音纠正模块与处理器相连，用于对练习中不良发音给出提示。

该学习机具有结构简单、制作容易、成本较低、安全可靠、实用性强的优点，不仅给盲人提供专门的可操作性的自助式辅助学习功能，而且提供发音练习中进行及时有效的纠错功能，可智能纠正学习中的错误发音，从而大幅提高学习效率和学习成果。9