MOLBED - Pantalla electrònica modular en braille de baix cost: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Descripció

L’objectiu d’aquest projecte és crear un sistema Braille electrònic que sigui assequible i que pugui posar aquesta tecnologia a l’abast de tothom. Després de l'avaluació inicial, era evident que, per tant, el disseny del personatge individual havia de complir uns requisits mínims:

• ha d'utilitzar tantes parts que ja estan disponibles comercialment
• s'ha de compondre amb el menor nombre possible de parts
• les peces personalitzades han de ser fàcils de prototipar, fàcils d’escalar (emmotllament per injecció)
• no s’ha de necessitar alimentació per mantenir l’estat dels pins

Després de treballar en diverses iteracions, he dissenyat un caràcter Braille electrònic amb un sistema de retenció magnètica que té un recompte de peces realment baix, fàcil de reproduir o ampliar per a la producció.

El projecte es va autofinançar i vaig decidir no patentar aquest sistema perquè m’agradaria veure com se’n beneficiés tanta gent com sigui possible.

Com funciona? Amb el disseny actual, cada "punt" d'un mòdul de caràcters està format per 2 parts impreses en 3D (suport per al cos i l'imant), 2 femelles M2, 2 imants i filferro esmaltat de 0,1 mm. Un PCB de control també subjecta els cossos. Aquest disseny utilitza un recompte de peces molt baix i s’han fet esforços per utilitzar peces ja disponibles, com ara la femella d’acer M2; aquest disseny permet un cost per personatge molt baix.

Una anàlisi de costos (no definitiva) El cost d’un sol pin, per a una producció de l’ordre de centenars, s’estima al voltant de 0,85 € o menys. Inclou femelles, 2 peces modelades per injecció (suport i cos de l’imant), imants i bobina. Per tant, el cost d’un sol personatge és de l’ordre de 5/6 € per personatge, amb una producció petita / mitjana. El cost de tota una línia de 10 caràcters ronda els 120 €, incloent 60 € de caràcters i 60 € de pcb, la majoria a causa del TB6612 que s’utilitza actualment i que és bastant car. Un hipotètic dispositiu amb 8 línies, una placa de control, sensors, bateria i armari hauria de tenir un cost total inferior a 1000 € per a una producció mitjana / petita, cosa que permet un preu final de venda de 2000 € probablement … que no està gens malament els productes comercials disponibles avui!

Subministraments

Femella d'acer 2 × M2 S'utilitza una femella d'acer M2 com a peça de baix cost i fàcil d'aconseguir per al mecanisme de retenció

Imant de 2 × 2 mm, imant de 2 mm d'alçada S'insereixen al suport de l'imant

1 × Suport imant (imprès en 3D) El suport imant està disponible per descarregar-lo com a fitxer STL

1 × Body (imprès en 3D) Body es pot descarregar com a fitxer STL

S'utilitzen 1 × bobina (filferro esmaltat de 0,1 mm) de 5,5 m, aproximadament 300 voltes

Pas 1: tots els fitxers i peces que necessiteu

Aquesta és la llista dels fitxers proporcionats. Recordeu, tot aquí és WIP!

• PCB.zip (fitxers Eagle de Braille v2 pcb)
• BrailleSystemComplete.zip Aquest és el concepte de la tauleta Braille que vaig a desenvolupar (en cas de finançar o guanyar algun Gran Premi!). Els fitxers Zip contenen el conjunt de Solidworks complet. Requereix Solidworks 2015.

• BraillePrinterSystem.zip Aquest és el projecte de la impressora Braille portàtil que estic dissenyant. Quan s'hagi completat, s'hauria d'integrar a l'estació d'acoblament de la tauleta Braille. Els fitxers Zip contenen el conjunt Solidworks complet. Requereix Solidworks 2015.

• BrailleChar3.zip Aquest és el PCB per a fitxers Zip d’un sol caràcter, que ja s’utilitzen per a la producció del PCB (Gerber, trepants, etc.).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Aquest és un exemple de programa Arduino. Es mostrarà les lletres "F I L M S" tal com es mostra al vídeo. Requereix una placa Arduino Uno i el PCB "Arduino Shield with Oled".
• ArduinoShieldWithOled.zip Aquesta és l'última versió del tauler de demostració per provar personatges. Està dissenyat com a escut Arduino per a Arduino Uno. Arxius zip ja utilitzats per a la producció del PCB (Gerber, broques, etc.).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Aquest és el PCB per a un caràcter (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Aquest és el PCB per a un caràcter (Eagle Board)

• MagnetHolder_v8. STL Porta imants per a cada pin. Es pot imprimir en 3D amb una impressora 3D basada en resina. El disseny encara està en procés, igual que aquest projecte.

• CorpoV8. STL Cos per a cada passador. Es pot imprimir en 3D amb una impressora 3D basada en resina. El disseny encara està en procés, igual que aquest projecte.

Pas 2: instruccions

Pas 1 Impressió 3D del suport del cos i de l'imant El fitxer del suport del cos i de l'imant està disponible en format de fitxer STL i es pot imprimir amb una impressora 3D basada en resina. El gruix de la peça es redueix a 0,3 mm en alguns punts, però encara es pot imprimir i, després de curar amb UV, la peça és prou forta.

Pas 2 Muntatge del portaimants Un cop hàgiu imprès les peces en 3D, és necessari muntar-les. Aquest vídeo mostra com es munten els diferents components d’un passador per al prototip actual.

Pas 3 Bobinatge de bobines He muntat una màquina senzilla per automatitzar el bobinat de bobina. Està controlat per un Arduino.

Pas 4 Muntatge del CharacterPCB Un cop muntats els 6 pins, és hora d’inserir-los al characterPCB i soldar-los.

Pas 3: provar el tauler de demostració de BrailleShield

Per tal de poder provar ràpidament les unitats de caràcters en braille, vaig dissenyar un tauler de demostració, que també hauria de ser útil per mostrar el projecte als usuaris potencials. Aquesta placa està dissenyada com un escut Arduino, alimentat en 12v, que utilitza 3 circuits integrats TB6612 per conduir les bobines. Té un botó per seleccionar els modes de visualització i l'espai per a un Oled de 128x64 que mostrarà la lletra que correspon a la lletra en braille que mostren els pins.

Hi ha disponibles fitxers de disseny Eagle.

Pas 4: Conceptes per a tauletes Braille amb estació d’acoblament i impressora

Tots dos estan disponibles per descarregar-se com a conjunt Solidworks. La impressora és bastant refinada i amb una mica de refinament a punt per prototipar. Guanyar el premi Assistive o trobar un patrocinador seria fantàstic. Fins ara tot el projecte s’autofinançava i ha suposat un projecte que requereix molt de temps, de manera que pot ser necessari finançament perquè aquest projecte es pugui continuar …

Pas 5: provat MOLBED i molts comentaris

Durant una reunió amb una associació per a persones invidents a Itàlia, MOLBED ha estat provat i hem rebut molts comentaris, que seran molt importants per desenvolupar un producte que s’adapti a les seves necessitats.

Aquesta és una breu llista dels seus suggeriments / requisits:

• La línia múltiple no és important com es podria pensar;
• una dimensió estàndard de la mida de la cel·la Braille, en canvi, és més desitjada per obtenir una velocitat de lectura més ràpida.
• El caràcter MOLBED es pot tornar a configurar per ocupar el mateix espai o una mica més llarg, però té la mateixa mida i distància de pin que les cel·les braille estàndard (costoses);
• La integració d’una impressora de paper Braille a l’estació d’acoblament pot ser molt interessant;
• Les possibilitats de finançament per a aquest tipus de projectes probablement seran molt difícils per a la situació actual, almenys en aquest país, tot i que reconeixen que aquest projecte realment té molt potencial. Així doncs, en aquest moment aquesta competència segueix sent la millor oportunitat per continuar aquest projecte i oferir a aquesta gent una alternativa de baix cost als productes cars, i això es pot adaptar a les seves necessitats.

Primer premi del concurs d'assistència tècnica