MOLBED - modulární levný braillský elektronický displej: 5 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Popis

Cílem tohoto projektu je vytvořit elektronický braillský systém, který je cenově dostupný a může tuto technologii zpřístupnit každému. Po počátečním vyhodnocení bylo jasné, že tedy design individuální postavy musí splňovat některé minimální požadavky:

• musí použít tolik dílů, které jsou již komerčně dostupné
• by měl být vyroben s co nejmenším počtem dílů
• zakázkové díly musí být snadno prototypovatelné, snadno škálovatelné (vstřikování)
• k udržení stavu kolíků nesmí být potřeba energie

Po práci na několika iteracích jsem navrhl elektronický znak Braillova písma s magnetickým zadržovacím systémem, který má opravdu nízký počet dílů, snadno se reprodukuje nebo rozšiřuje do výroby!

Projekt byl financován z vlastních zdrojů a rozhodl jsem se tento systém nedat patentovat, protože bych chtěl, aby z něj mělo užitek co nejvíce lidí.

Jak to funguje? Při současném designu se každá „tečka“na modulu znaků skládá ze 2 3D tištěných částí (držák těla a magnetu), 2 matic M2, 2 magnetů a smaltovaného drátu 0,1 mm. Řídící PCB také drží těla. Tento design využívá opravdu nízký počet dílů a bylo vynaloženo úsilí na použití již dostupných dílů, jako je ocelová matice M2; tento design umožňuje velmi nízké náklady na postavu.

A (ne definitivní) analýza nákladů Náklady na jeden pin, na výrobu v řádu stovek, se odhadují přibližně nebo méně než 0,85 EUR. Obsahuje matice, 2 vstřikované díly (držák magnetu a tělo), magnety a cívku. Náklady na jeden znak se tak při malé/střední produkci pohybují v řádu 5/6 EUR za znak. Náklady na celý řádek 10 znaků se pohybují kolem 120 EUR, včetně 60 EUR znaků a 60 EUR PCB, většina z důvodu aktuálně používaného TB6612, které jsou poměrně drahé. Hypotetické zařízení s 8 linkami, řídicí deskou, senzory, baterií a skříní by mělo mít u střední/malé produkce celkové náklady nižší než 1 000 EUR, což by umožnilo konečnou maloobchodní cenu pravděpodobně 2 000 EUR … což není ve srovnání se dnes dostupné komerční produkty!

Zásoby

2 × ocelová matice M2 Ocelová matice M2 se používá jako snadno dostupná a levná součást přídržného mechanismu

2 × 2 mm průměr, 2 mm vysoký magnet Jsou vloženy do držáku magnetu

1 × Magnetický držák (3D vytištěný) Magnetický držák je k dispozici ke stažení jako soubor STL

1 × Body (3D tištěné) Body je k dispozici ke stažení jako soubor STL

Používá se 1 × cívka (smaltovaný drát 0,1 mm) 5,5 m, přibližně 300 otáček

Krok 1: Všechny soubory a součásti, které budete potřebovat

Toto je seznam poskytnutých souborů. Pamatujte, že vše je zde WIP!

• PCB.zip (soubory Braillova v2 pcb Eagle)
• BrailleSystemComplete.zip Toto je koncept braillského tabletu, který se chystám vyvinout (mělo by dojít k financování nebo získání velké ceny!). Soubory ZIP obsahují úplnou sestavu Solidworks. Vyžaduje Solidworks 2015.
• BraillePrinterSystem.zip Toto je projekt přenosné braillské tiskárny, který navrhuji. Po dokončení by měl být integrován do dokovací stanice braillského tabletu. Soubory ZIP obsahují úplnou sestavu Solidworks. Vyžaduje Solidworks 2015.
• BrailleChar3.zip Toto je DPS pro jeden znak, soubory Zip již používané pro výrobu DPS (Gerber, vrtačky atd.).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Toto je ukázkový program Arduino. Zobrazí písmena „F I L M S“, jak je znázorněno na videu. Vyžaduje desku Arduino Uno a desku „Arduino Shield with Oled“.
• ArduinoShieldWithOled.zip Toto je nejnovější verze demo desky pro testování postav. Je navržen jako štít Arduino pro Arduino Uno. Soubory ZIP již používané pro výrobu DPS (Gerber, vrtačky atd.).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Toto je DPS pro jeden znak (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Toto je PCB pro jeden znak (Eagle Board)
• MagnetHolder_v8. STL Držák magnetu pro každý kolík. Lze tisknout 3D pomocí 3D tiskárny na bázi pryskyřice. Design stále probíhá, stejně jako tento projekt.

• Tělo CorpoV8. STL pro každý kolík. Lze tisknout 3D pomocí 3D tiskárny na bázi pryskyřice. Design stále probíhá, stejně jako tento projekt.

Krok 2: Pokyny

Krok 1 3D tisk držáku těla a magnetu Soubor držáku těla a magnetu je k dispozici ve formátu STL a lze jej vytisknout pomocí 3D tiskárny na bázi pryskyřice. Tloušťka součásti je v některých bodech až 0,3 mm, ale stále je tisknutelná a po vytvrzení UV je část dostatečně silná.

Krok 2 Sestavení držáku magnetu Jakmile máte 3D díly vytištěné, je nutné je smontovat. Toto video ukazuje, jak jsou různé součásti jednoho kolíku sestaveny pro aktuální prototyp.

Krok 3 Vinutí cívky Sestavil jsem jednoduchý stroj pro automatizaci vinutí cívky. Je ovládán Arduino.

Krok 4 Sestavení CharacterPCB Jakmile sestavíte 6 pinů, je na čase je vložit do CharacterPCB a pájet.

Krok 3: Testování demo desky BrailleShield

Aby bylo možné rychle vyzkoušet znakové jednotky Braillova písma, navrhl jsem demo desku, která by měla být také užitečná k předvedení projektu potenciálním uživatelům. Tato deska je navržena jako štít Arduino, napájený 12 V, pomocí 3 integrovaných obvodů TB6612 k pohonu cívek. Má tlačítko pro výběr režimů zobrazení a prostor pro 128x64 Oled, který zobrazí písmeno, které odpovídá písmenu Braillova písma zobrazeného na pinech.

K dispozici jsou konstrukční soubory Eagle.

Krok 4: Koncepty pro braillský tablet s dokovací stanicí a tiskárnou

Oba jsou k dispozici ke stažení jako sestava Solidworks. Tiskárna je velmi propracovaná a s trochou vylepšení je připravena na prototypování. Získat asistenční cenu nebo najít sponzora by bylo super! Až dosud byl celý projekt financován z vlastních zdrojů a byl to docela časově náročný projekt, takže pro pokračování tohoto projektu může být nutné určité financování…

Krok 5: MOLBED testováno a spousta zpětné vazby

Během setkání se sdružením nevidomých v Itálii byl MOLBED testován a obdrželi jsme spoustu zpětné vazby, která bude velmi důležitá pro vývoj produktu, který je přizpůsoben jejich potřebám.

Toto je krátký seznam jejich návrhů / požadavků:

• Víceřádek není důležitý, jak by si někdo mohl myslet;
• na druhé straně je rozměr braillského řádku standardní velikosti požadován pro dosažení vyšší rychlosti čtení.
• Znak MOLBED lze znovu nakonfigurovat tak, aby zabíral stejný nebo mírně delší prostor, ale měl stejnou velikost a vzdálenost kolíku jako standardní (drahé) braillské buňky;
• Integrace braillské tiskárny na dokovací stanici může být velmi zajímavá;
• Šance na financování tohoto druhu projektů bude pro současný „stav věcí“pravděpodobně přinejmenším v této zemi velmi obtížná, přestože uznávají, že tento projekt má opravdu velký potenciál. V tuto chvíli je tedy tato soutěž stále tou nejlepší příležitostí, jak v tomto projektu pokračovat, a poskytnout tak lidem levnou alternativu k drahým produktům, které lze skutečně přizpůsobit jejich potřebám!

První cena v asistenční technické soutěži