語障兒童語言訓(xùn)練輔助系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種訓(xùn)練輔助系統(tǒng)及方法，具體地，涉及一種語障兒童語言訓(xùn)練輔助系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)有動(dòng)畫模擬舌形運(yùn)動(dòng)以及其與上腭的位置關(guān)系，但缺乏實(shí)物可以直觀感受?，F(xiàn)有對(duì)舌部的訓(xùn)練工具多為直接接觸舌部，矯正舌部運(yùn)動(dòng)位置，用戶體驗(yàn)不好?，F(xiàn)有的語言訓(xùn)練系統(tǒng)和方法缺乏趣味性。現(xiàn)有的解決方案多為專家使用，尚未有針對(duì)家庭使用的
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種語障兒童語言訓(xùn)練輔助系統(tǒng)及方法，其能夠通過實(shí)物模擬發(fā)音時(shí)舌形運(yùn)動(dòng)、氣流變化，提供直觀的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，另外能夠通過游戲化的形式進(jìn)行語言識(shí)別反饋，提高兒童訓(xùn)練的樂趣。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種語障兒童語言訓(xùn)練輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0005]視頻處理模塊，用于調(diào)用平板電腦攝像頭，以及家長(zhǎng)錄制或播放教學(xué)課程視頻，將教學(xué)課程視頻傳送至服務(wù)器或從服務(wù)器獲取教學(xué)課程視頻；
[0006]服務(wù)器模塊，存儲(chǔ)錄制的教學(xué)課程視頻，對(duì)無線通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0007]無線通信模塊，接收來自服務(wù)器模塊的App頁面信息的數(shù)據(jù)，獲取App頁面信息的數(shù)據(jù)后，對(duì)其進(jìn)行分析來得到有效數(shù)據(jù)，傳遞給信息處理模塊；
[0008]信息處理模塊，采用多線程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了無線通訊線程，運(yùn)動(dòng)控制和傳感器數(shù)據(jù)采集線程，并實(shí)現(xiàn)線程間的通訊與同步，接受無線通信模塊的數(shù)據(jù)，用于控制氣息模擬模塊、舌形模擬模塊及頒骨模擬模塊的運(yùn)作，完成上位機(jī)軟件運(yùn)行與下位機(jī)硬件控制的結(jié)合；
[0009]舌形模擬模塊，受信息處理模塊控制，根據(jù)輸入指令，該模塊中的機(jī)構(gòu)將發(fā)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而模仿人說話時(shí)舌部的動(dòng)作；
[0010]頒骨模擬模塊，受信息處理模塊控制，根據(jù)輸入指令，該模塊中的機(jī)構(gòu)將發(fā)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而模仿人說話時(shí)頒骨的張開閉合的動(dòng)作；
[0011]氣息模擬模塊，受信息處理模塊控制，根據(jù)輸入指令，該模塊中的機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不同幅度的動(dòng)作壓縮空氣，產(chǎn)生不同強(qiáng)弱的氣流，從而模擬發(fā)音時(shí)口腔內(nèi)的氣流；
[0012]傳感器模塊，測(cè)量模塊安裝位置的傾角以及加速度，獲得不倒翁娃娃的位置信息，反饋給信息處理模塊，信息處理模塊再控制揚(yáng)聲器模塊發(fā)聲；
[0013]揚(yáng)聲器模塊，受信息處理模塊控制，因不倒翁娃娃的傾角和加速度不同而發(fā)出不同的聲音；
[0014]語音準(zhǔn)確度反饋模塊，用于將由麥克風(fēng)獲取的語障兒童發(fā)聲的音頻輸出到語音識(shí)別接口，接收反饋并轉(zhuǎn)化為拼音，判斷正誤，產(chǎn)生學(xué)習(xí)記錄，傳輸給數(shù)據(jù)記錄模塊；
[0015]數(shù)據(jù)記錄模塊，用于所有課程數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)記錄的存儲(chǔ)與處理，家長(zhǎng)查看所記錄的數(shù)據(jù)。
[0016]優(yōu)選地，所述舌形模擬模塊采用舵機(jī)、連桿以及橡皮材質(zhì)外殼。
[0017]優(yōu)選地，所述氣息模擬模塊采用氣囊和舵機(jī)。
[0018]優(yōu)選地，所述語音準(zhǔn)確度反饋模塊包括麥克風(fēng)和語音識(shí)別接口。
[0019]本發(fā)明還提供一種語障兒童語言訓(xùn)練輔助方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0020]步驟一，家長(zhǎng)登錄語障兒童語言訓(xùn)練輔助系統(tǒng)，選擇語言訓(xùn)練課程；
[0021]步驟二，判斷語言訓(xùn)練課程是否是錄制過的教學(xué)視頻，如果是錄制過的教學(xué)視頻，則執(zhí)行步驟四；如果是未錄制過的教學(xué)視頻，則執(zhí)行步驟三；
[0022]步驟三，若該語言訓(xùn)練課程是未錄制過的教學(xué)視頻，則通過視頻處理模塊進(jìn)行教學(xué)視頻的錄制，錄制完成的教學(xué)視頻上傳至服務(wù)器模塊；
[0023]步驟四，語言訓(xùn)練課程錄制完成，進(jìn)入課程學(xué)習(xí)頁面；課程學(xué)習(xí)頁面的左側(cè)為家長(zhǎng)錄制的教學(xué)視頻，課程學(xué)習(xí)頁面的右側(cè)為游戲界面；點(diǎn)擊播放語言訓(xùn)練課程的教學(xué)視頻；
[0024]步驟五，開啟不倒翁娃娃，其中的無線通信模塊向服務(wù)器模塊發(fā)送指令請(qǐng)求，請(qǐng)求獲取語障兒童語言訓(xùn)練輔助系統(tǒng)的頁面信息的數(shù)據(jù)；
[0025]步驟六，當(dāng)語言訓(xùn)練課程的教學(xué)視頻播放時(shí)，無線通信模塊接收到來自服務(wù)器模塊的網(wǎng)站學(xué)習(xí)頁面信息的數(shù)據(jù)，分析得到有效數(shù)據(jù)，傳遞給信息處理模塊，用于控制不倒翁娃娃的舌形模擬模塊、頒骨模擬模塊和氣息模擬模塊的運(yùn)作；
[0026]步驟七，語障兒童觀察和感受不倒翁娃娃的舌形、頒骨和氣息變化，結(jié)合App頁面上文字、圖片、視頻中的口型和聲音，練習(xí)發(fā)聲；
[0027]步驟八，兒童點(diǎn)擊學(xué)習(xí)頁面上的錄音按鈕，由語音準(zhǔn)確度反饋模塊捕捉兒童聲音，進(jìn)行語音識(shí)別和分析，以拼音形式反饋在學(xué)習(xí)頁面，和正確的發(fā)音拼音進(jìn)行比較，得出準(zhǔn)確度，以游戲形式進(jìn)行可視化評(píng)分反饋；
[0028]步驟九，數(shù)據(jù)記錄模塊記錄兒童學(xué)習(xí)得分和課程數(shù)據(jù)；
[0029]步驟十，在語言訓(xùn)練課程以外的時(shí)間，兒童進(jìn)行游戲。
[0030]優(yōu)選地，所述可視化評(píng)分反饋的規(guī)則以兩字詞語的形式練習(xí)某個(gè)拼音。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0032](I)通過不倒翁娃娃可以讓語障兒童感受到模擬的舌形和上下頒骨運(yùn)動(dòng)過程，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人為教學(xué)環(huán)節(jié)，減輕父母教學(xué)壓力，提高語言訓(xùn)練效率
[0033](2)通過硬件設(shè)備可以讓語障兒童感受并學(xué)習(xí)不同發(fā)音時(shí)的口腔氣流變化，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人為教學(xué)環(huán)節(jié)，減輕父母教學(xué)壓力，提高語言訓(xùn)練效率
[0034](3)軟件部分可以提供實(shí)時(shí)發(fā)音反饋，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人為反饋，減輕父母教學(xué)壓力，提高學(xué)習(xí)效率。
[0035](4)通過與不倒翁娃娃的游戲互動(dòng)，以及軟件部分的游戲互動(dòng)，提高語障兒童語訓(xùn)的樂趣。
【附圖說明】
[0036]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0037]圖1為本發(fā)明語障兒童語言訓(xùn)練輔助系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0039]如圖1所示，本發(fā)明語障兒童語言訓(xùn)練輔助系統(tǒng)包括:
[0040]視頻處理模塊，用于調(diào)用平板電腦攝像頭，以及家長(zhǎng)錄制或播放教學(xué)課程視頻，將教學(xué)課程視頻傳送至服務(wù)器或從服務(wù)器獲取教學(xué)課程視頻；
[0041]服務(wù)器模塊，存儲(chǔ)錄制的教學(xué)課程視頻，對(duì)無線通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0042]無線通信模塊，接收來自服務(wù)器模塊的App頁面信息的數(shù)據(jù)，獲取App頁面信息的數(shù)據(jù)后，對(duì)其進(jìn)行分析來得到有效數(shù)據(jù)，傳遞給信息處理模塊；
[0043]信息處理模塊，采用多線程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了無線通訊線程，運(yùn)動(dòng)控制和傳感器數(shù)據(jù)采集線程，并實(shí)現(xiàn)線程間的通訊與同步，接受無線通信模塊的數(shù)據(jù)，用于控制氣息模擬模塊、舌形模擬模塊及頒骨模擬模塊的運(yùn)作，完成上位機(jī)軟件運(yùn)行與下位機(jī)硬件控制的結(jié)合；
[0044]舌形模擬模塊，受信息處理模塊控制，根據(jù)輸入指令，該模塊中的機(jī)構(gòu)將發(fā)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而模仿人說話時(shí)舌部的動(dòng)作。與人類口腔較為封閉的結(jié)構(gòu)不同，該模塊的開放式結(jié)構(gòu)可以讓使用者觀察到說話時(shí)舌頭是如何運(yùn)動(dòng)的；所述舌形模擬模塊采用舵機(jī)、連桿以及橡皮材質(zhì)外殼，這樣降低成本，且模擬精確。
[0045]頒骨模擬模塊，受信息處理模塊控制，根據(jù)輸入指令，該模塊中的機(jī)構(gòu)將發(fā)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而模仿人說話時(shí)頒骨的張開閉合的動(dòng)作。上下骸骨不會(huì)完全閉合，以便使用者觀察舌頭的運(yùn)動(dòng)；
[0046]氣息模擬模塊，受信息處理模塊控制，根據(jù)輸入指令，該模塊中的機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不同幅度的動(dòng)作壓縮空氣，產(chǎn)生不同強(qiáng)弱的氣流，從而模擬發(fā)音時(shí)口腔內(nèi)的氣流；所述氣息模擬模塊采用氣囊和舵機(jī)，這樣降低成本，且模擬精確。
[0047]傳感器模塊，測(cè)量模塊安裝位置的傾角以及加速度，獲得不倒翁娃娃的位置信息，反饋給信息處理模塊，信息處理模塊再控制揚(yáng)聲器模塊發(fā)聲；
[0048]揚(yáng)聲器模塊，受信息處理模塊控制，因不倒翁娃娃的傾角和加速度不同而發(fā)出不同的聲音；
[0049]語音準(zhǔn)確度反饋模塊，用于將由麥克風(fēng)獲取的語障兒童發(fā)聲的音頻輸出到語音識(shí)別接口，接收反饋并轉(zhuǎn)化為拼音，判斷正誤，產(chǎn)生學(xué)習(xí)記錄，傳輸給數(shù)據(jù)記錄模塊；所述語音準(zhǔn)確度反饋模塊包括麥克風(fēng)接口和語音識(shí)別接口。
[0050]數(shù)據(jù)記錄模塊，用于所有課程數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)記錄的存儲(chǔ)與處理，家長(zhǎng)查看所記錄的數(shù)據(jù)。
[0051]所述無線通信模塊、信息處理模塊、視頻處理模塊、氣息模擬模塊、舌形模擬模塊、頒骨模擬模塊、傳感器模塊、揚(yáng)聲器模塊、語音準(zhǔn)確度反饋模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊等構(gòu)成硬件設(shè)備。
[0052]本發(fā)明語障兒童語言訓(xùn)練輔助方法包括以下步驟:
[0053