MOLBED - Αρθρωτή ηλεκτρονική οθόνη Braille χαμηλού κόστους: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Περιγραφή

Ο στόχος αυτού του έργου είναι να δημιουργήσει ένα ηλεκτρονικό σύστημα Μπράιγ που να είναι προσιτό και να μπορεί να κάνει αυτήν την τεχνολογία διαθέσιμη σε όλους. Μετά την αρχική αξιολόγηση, ήταν σαφές ότι έτσι ο σχεδιασμός του μεμονωμένου χαρακτήρα έπρεπε να πληροί κάποιες ελάχιστες απαιτήσεις:

• πρέπει να χρησιμοποιεί όσα περισσότερα εξαρτήματα είναι ήδη διαθέσιμα στο εμπόριο
• θα πρέπει να συμπληρώνεται με τον μικρότερο δυνατό αριθμό μερών
• Τα προσαρμοσμένα μέρη πρέπει να είναι εύκολα πρωτότυπα, εύκολα να κλιμακώνονται (χύτευση με έγχυση)
• δεν πρέπει να χρειάζεται ρεύμα για να διατηρηθεί η κατάσταση των ακίδων

Αφού εργάστηκα σε πολλές επαναλήψεις, σχεδίασα έναν ηλεκτρονικό χαρακτήρα Μπράιγ με μαγνητικό σύστημα συγκράτησης που έχει πραγματικά χαμηλό αριθμό μερών, είναι εύκολο να αναπαραχθεί ή να αυξηθεί για παραγωγή!

Το έργο αυτοχρηματοδοτήθηκε και αποφάσισα να μην κατοχυρώσω το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αυτού του συστήματος επειδή θα ήθελα να δω όσο το δυνατόν περισσότερους ανθρώπους να επωφελούνται από αυτό.

Πώς λειτουργεί; Με την τρέχουσα σχεδίαση, κάθε «κουκκίδα» σε μια μονάδα χαρακτήρων αποτελείται από 2 τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη (κάτοχος σώματος και μαγνήτη), 2 παξιμάδια Μ2, 2 μαγνήτες και εμαγιέ σύρμα 0,1 mm. Ένα PCB ελέγχου ελέγχει επίσης τα σώματα. Αυτός ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί έναν πραγματικά χαμηλό αριθμό εξαρτημάτων και έχουν καταβληθεί προσπάθειες για τη χρήση εξαρτημάτων που είναι ήδη διαθέσιμα, όπως το χαλύβδινο παξιμάδι Μ2. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει πολύ χαμηλό κόστος ανά χαρακτήρα.

Μια (όχι οριστική) ανάλυση κόστους Το κόστος για μία μόνο καρφίτσα, για μια παραγωγή της τάξης των εκατοντάδων, υπολογίζεται περίπου ή λιγότερο από 0,85 €. Περιλαμβάνει παξιμάδια, 2 μέρη που έχουν χυθεί με έγχυση (υποδοχή και σώμα μαγνήτη), μαγνήτες και πηνίο. Το κόστος για έναν μόνο χαρακτήρα είναι της τάξης των 5/6 € ανά χαρακτήρα, με παραγωγή μικρού ή μεσαίου μεγέθους. Το κόστος για μια ολόκληρη σειρά 10 χαρακτήρων είναι περίπου 120 €, συμπεριλαμβανομένων 60 € χαρακτήρων και 60 € pcb, το μεγαλύτερο μέρος λόγω του TB6612 που χρησιμοποιείται σήμερα και είναι αρκετά ακριβό. Μια υποθετική συσκευή με 8 γραμμές, πίνακα ελέγχου, αισθητήρες, μπαταρία και περίβλημα θα πρέπει να έχει συνολικό κόστος μικρότερο από 1000 € για μεσαία/μικρή παραγωγή, επιτρέποντας μια τελική λιανική τιμή πιθανώς 2000 € … κάτι που δεν είναι καθόλου κακό σε σύγκριση με τα εμπορικά προϊόντα που είναι διαθέσιμα σήμερα!

Προμήθειες

2 × M2 Steel Nut Ένα χαλύβδινο παξιμάδι M2 χρησιμοποιείται ως ένα εύκολο στη λήψη, μέρος χαμηλού κόστους για τον μηχανισμό συγκράτησης

Διάμετρος 2 × 2mm, μαγνήτης ύψους 2mm Εισάγονται στο στήριγμα μαγνήτη

1 er Θήκη μαγνήτη (τρισδιάστατη εκτύπωση) Η θήκη μαγνήτη είναι διαθέσιμη για λήψη ως αρχείο STL

1 × Σώμα (τρισδιάστατη εκτύπωση) Το σώμα είναι διαθέσιμο για λήψη ως αρχείο STL

Χρησιμοποιούνται 1 × πηνίο (σμάλτο σύρμα 0,1 mm) 5,5 μέτρα, περίπου 300 στροφές

Βήμα 1: Όλα τα αρχεία και τα μέρη που θα χρειαστείτε

Αυτή είναι η λίστα των παρεχόμενων αρχείων. Θυμηθείτε, όλα εδώ είναι WIP!

• PCB.zip (αρχεία Braille v2 pcb Eagle)
• BrailleSystemComplete.zip Αυτή είναι η έννοια του Tablet Braille που πρόκειται να αναπτύξω (εάν συμβεί η χρηματοδότηση ή η κατάκτηση κάποιου Μεγάλου Βραβείου!). Τα αρχεία zip περιέχουν την πλήρη διάταξη του Solidworks. Απαιτεί το Solidworks 2015.

• BraillePrinterSystem.zip Αυτό είναι το έργο για τον φορητό εκτυπωτή Μπράιγ που σχεδιάζω. Όταν ολοκληρωθεί, θα πρέπει να ενσωματωθεί στη βάση σύνδεσης του Tablet Braille. Τα αρχεία zip περιέχουν την πλήρη διάταξη του Solidworks. Απαιτεί το Solidworks 2015.

• BrailleChar3.zip Αυτό είναι το PCB για έναν χαρακτήρα, αρχεία Zip που χρησιμοποιούνται ήδη για την παραγωγή του PCB (Gerber, τρυπάνια κ.λπ.).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Αυτό είναι ένα δείγμα προγράμματος Arduino. Θα εμφανίζει γράμματα "F I L M S" όπως φαίνεται στο βίντεο. Απαιτείται πίνακας Arduino Uno και το PCB "Arduino Shield with Oled".
• ArduinoShieldWithOled.zip Αυτή είναι η τελευταία έκδοση του πίνακα επίδειξης για τη δοκιμή χαρακτήρων. Έχει σχεδιαστεί ως ασπίδα Arduino για το Arduino Uno. Zip αρχεία που χρησιμοποιούνται ήδη για την παραγωγή του PCB (Gerber, τρυπάνια, κλπ).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Αυτό είναι το PCB για έναν χαρακτήρα (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Αυτό είναι το PCB για έναν χαρακτήρα (Eagle Board)

• MagnetHolder_v8. STL Στήριγμα μαγνήτη για κάθε ακίδα. Μπορεί να εκτυπωθεί 3D με τρισδιάστατο εκτυπωτή ρητίνης. Ο σχεδιασμός εξακολουθεί να βρίσκεται σε εξέλιξη, όπως και αυτό το έργο.

• CorpoV8. STL Σώμα για κάθε ακίδα. Μπορεί να εκτυπωθεί 3D με τρισδιάστατο εκτυπωτή ρητίνης. Ο σχεδιασμός εξακολουθεί να βρίσκεται σε εξέλιξη, όπως και αυτό το έργο.

Βήμα 2: Οδηγίες

Βήμα 1 Τρισδιάστατη εκτύπωση του σώματος και της θήκης μαγνήτη Το αρχείο στήριξης σώματος και μαγνήτη διατίθεται σε μορφή αρχείου STL και μπορεί να εκτυπωθεί με τρισδιάστατο εκτυπωτή με βάση ρητίνη. Το πάχος του εξαρτήματος μειώνεται σε 0,3 χιλιοστά σε ορισμένα σημεία, αλλά εξακολουθεί να εκτυπώνεται και μετά τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία το μέρος είναι αρκετά ισχυρό.

Βήμα 2 Συναρμολόγηση της θήκης μαγνήτη Αφού εκτυπώσετε τρισδιάστατα τα μέρη, είναι απαραίτητο να τα συναρμολογήσετε. Αυτό το βίντεο δείχνει πώς συναρμολογούνται τα διαφορετικά στοιχεία ενός πείρου για το τρέχον πρωτότυπο.

Βήμα 3 Τύλιγμα πηνίου Συγκέντρωσα ένα απλό μηχάνημα για να αυτοματοποιήσω την περιέλιξη του πηνίου. Ελέγχεται από ένα Arduino.

Βήμα 4 Συναρμολόγηση του χαρακτήραPCB Αφού συναρμολογήσετε τις 6 καρφίτσες, ήρθε η ώρα να τις εισαγάγετε στον χαρακτήρα PCB και να τις κολλήσετε.

Βήμα 3: Δοκιμή πίνακα επίδειξης BrailleShield

Για να μπορέσω να δοκιμάσω γρήγορα τις μονάδες χαρακτήρων Μπράιγ, σχεδίασα έναν πίνακα επίδειξης, ο οποίος θα ήταν επίσης χρήσιμος για να επιδείξει το έργο σε πιθανούς χρήστες. Αυτός ο πίνακας έχει σχεδιαστεί ως ασπίδα Arduino, τροφοδοτείται από 12V, χρησιμοποιώντας 3 IC TB6612 για να κινεί τα πηνία. Διαθέτει ένα κουμπί για την επιλογή των τρόπων εμφάνισης και χώρο για ένα Oled 128x64 που θα εμφανίζει το γράμμα που αντιστοιχεί στο γράμμα Μπράιγ που εμφανίζεται από τις καρφίτσες.

Διατίθενται αρχεία σχεδιασμού Eagle.

Βήμα 4: Έννοιες για το tablet Braille με βάση σύνδεσης και εκτυπωτή

Και τα δύο είναι διαθέσιμα για λήψη ως συνέλευση Solidworks. Ο εκτυπωτής είναι αρκετά εκλεπτυσμένος και με κάποια βελτίωση είναι έτοιμος για πρωτότυπο. Η κατάκτηση του βραβείου υποβοήθησης ή η εύρεση χορηγού θα ήταν εξαιρετική! Μέχρι τώρα όλο το έργο ήταν αυτοχρηματοδοτούμενο και ήταν αρκετά χρονοβόρο έργο, οπότε μπορεί να χρειαστεί κάποια χρηματοδότηση για να συνεχιστεί αυτό το έργο…

Βήμα 5: Δοκιμασμένο MOLBED και πολλά σχόλια

Κατά τη διάρκεια μιας συνάντησης με μια ένωση για τυφλούς στην Ιταλία, το MOLBED δοκιμάστηκε και λάβαμε πολλά σχόλια, τα οποία θα είναι πολύ σημαντικά για την ανάπτυξη ενός προϊόντος προσαρμοσμένου στις ανάγκες τους.

Αυτή είναι μια σύντομη λίστα με τις προτάσεις / απαιτήσεις τους:

• Η πολλαπλή γραμμή δεν είναι σημαντική όπως νομίζει κανείς.
• Μια τυπική διάσταση κυψέλης Μπράιγ, από την άλλη πλευρά, είναι πιο επιθυμητή για μεγαλύτερη ταχύτητα ανάγνωσης.
• Ο χαρακτήρας MOLBED μπορεί να διαμορφωθεί εκ νέου ώστε να καταλαμβάνει τον ίδιο ή ελαφρώς μεγαλύτερο χώρο, αλλά να έχει το ίδιο μέγεθος και απόσταση πείρου με τα τυπικά (ακριβά) κελιά Μπράιγ.
• Η ενσωμάτωση ενός εκτυπωτή χαρτιού Braille στον σταθμό σύνδεσης μπορεί να είναι πολύ ενδιαφέρουσα.
• Οι πιθανότητες χρηματοδότησης για αυτού του είδους τα έργα πιθανότατα θα είναι πολύ δύσκολες για την τρέχουσα «κατάσταση των πραγμάτων», τουλάχιστον σε αυτήν τη χώρα, παρά το γεγονός ότι αναγνωρίζουν ότι αυτό το έργο έχει πραγματικά πολλές δυνατότητες. Αυτή τη στιγμή, αυτός ο διαγωνισμός εξακολουθεί να είναι η καλύτερη ευκαιρία για να συνεχιστεί αυτό το έργο και να δώσει σε αυτόν τον λαό μια εναλλακτική λύση χαμηλού κόστους σε ακριβά προϊόντα, και αυτό μπορεί πραγματικά να προσαρμοστεί στις ανάγκες τους!

Πρώτο Βραβείο στον Διαγωνισμό Υποβοηθητικής Τεχνολογίας