MOLBED - Pantalla electrónica Braille modular de bajo costo: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Descripción

El objetivo de este proyecto es crear un sistema electrónico Braille que sea asequible y pueda hacer que esta tecnología esté disponible para todos. Después de la evaluación inicial, quedó claro que, por lo tanto, el diseño del personaje individual tenía que cumplir con algunos requisitos mínimos:

• debe utilizar tantas piezas que ya estén disponibles comercialmente
• debe componerse con el menor número de piezas posible
• las piezas personalizadas deben ser fáciles de crear prototipos, fáciles de escalar (moldeo por inyección)
• no se debe necesitar energía para mantener el estado de los pines

Después de trabajar en varias iteraciones, diseñé un carácter braille electrónico con un sistema de retención magnético que tiene un recuento de piezas realmente bajo, ¡es fácil de reproducir o escalar para producción!

El proyecto fue autofinanciado y decidí no patentar este sistema porque me gustaría ver a la mayor cantidad de personas posible beneficiarse de él.

¿Como funciona? Con el diseño actual, cada "punto" en un módulo de caracteres se compone de 2 partes impresas en 3D (cuerpo y soporte magnético), 2 tuercas M2, 2 imanes y alambre esmaltado de 0,1 mm. Un PCB de control también sostiene los cuerpos. Este diseño utiliza un número de piezas realmente bajo y se han realizado esfuerzos para utilizar piezas ya disponibles, como la tuerca de acero M2; este diseño permite un costo muy bajo por personaje.

Un análisis de costes (no definitivo) El coste de un solo pin, para una producción del orden de cientos, se estima en unos 0,85 € o menos. Incluye tuercas, 2 piezas moldeadas por inyección (soporte y cuerpo del imán), imanes y bobina. El coste de un solo personaje es, por tanto, del orden de 5/6 € por personaje, con una producción pequeña / mediana. El coste de una línea completa de 10 caracteres ronda los 120 €, incluidos 60 € de caracteres y 60 € de pcb, la mayor parte debido a los TB6612 que se utilizan actualmente y que son bastante caros. Un dispositivo hipotético con 8 líneas, una placa de control, sensores, batería y carcasa debería tener un coste total de menos de 1000 € para una producción mediana / pequeña, lo que permite un precio de venta final de probablemente 2000 € … que no está nada mal en comparación con los productos comerciales disponibles hoy!

Suministros

Tuerca de acero 2 × M2 Se utiliza una tuerca de acero M2 como pieza fácil de conseguir y de bajo costo para el mecanismo de sujeción

2 × 2 mm de diámetro, imán de 2 mm de alto Se insertan en el soporte del imán

1 × Soporte magnético (impreso en 3d) El soporte magnético está disponible para descargar como archivo STL

1 × Cuerpo (impreso en 3d) El cuerpo está disponible para descargar como archivo STL

1 × bobina (alambre esmaltado de 0,1 mm) se utilizan 5,5 m, aproximadamente 300 vueltas

Paso 1: ¡Todos los archivos y piezas que necesitará

Esta es la lista de los archivos proporcionados. Recuerde, ¡todo aquí es WIP!

• PCB.zip (archivos Braille v2 pcb Eagle)
• BrailleSystemComplete.zip Este es el concepto de la tableta Braille que voy a desarrollar (¡en caso de que ocurra la financiación o la obtención de un gran premio!). Los archivos zip contienen el ensamblaje completo de Solidworks. Requiere Solidworks 2015.

• BraillePrinterSystem.zip Este es el proyecto para la impresora Braille portátil que estoy diseñando. Cuando esté completo, debe integrarse en la base de conexión de la tableta Braille. Los archivos zip contienen el ensamblaje completo de Solidworks. Requiere Solidworks 2015.

• BrailleChar3.zip Este es el PCB para un carácter, archivos Zip ya utilizados para la producción del PCB (Gerber, drills, etc.).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Este es un programa de muestra de Arduino. Mostrará las letras "F I L M S" como se muestra en el video. Requiere una placa Arduino Uno y el PCB "Arduino Shield con Oled".
• ArduinoShieldWithOled.zip Esta es la última versión de la placa de demostración para probar personajes. Está diseñado como un escudo Arduino para Arduino Uno. Archivos zip ya utilizados para la producción de la PCB (Gerber, taladros, etc).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Este es el PCB para un carácter (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Este es el PCB para un carácter (Eagle Board)

• MagnetHolder_v8. STL Soporte magnético para cada pin. Puede imprimirse en 3D con una impresora 3D a base de resina. El diseño todavía está en proceso, al igual que este proyecto.

• CorpoV8. STL Cuerpo para cada pin. Puede imprimirse en 3D con una impresora 3D a base de resina. El diseño todavía está en proceso, al igual que este proyecto.

Paso 2: Instrucciones

Paso 1 Impresión 3D del cuerpo y el soporte del imán El cuerpo y el archivo del soporte del imán están disponibles en formato de archivo STL y se pueden imprimir con una impresora 3D a base de resina. El grosor de la pieza se ha reducido a 0,3 mm en algunos puntos, pero aún se puede imprimir y, después del curado UV, la pieza es lo suficientemente fuerte.

Paso 2 Montaje del soporte del imán Una vez que haya impreso las piezas en 3D, es necesario montarlas. Este video muestra cómo se ensamblan los diferentes componentes de un pin para el prototipo actual.

Paso 3 Bobinado de la bobina Monté una máquina simple para automatizar el bobinado de la bobina. Está controlado por un Arduino.

Paso 4 Montaje del CharacterPCB Una vez que haya ensamblado los 6 pines, es hora de insertarlos en el CharacterPCB y soldarlos.

Paso 3: Prueba de la placa de demostración BrailleShield

Para poder probar rápidamente las unidades de caracteres Braille, diseñé una placa de demostración, que también debería ser útil para mostrar el proyecto a los usuarios potenciales. Esta placa está diseñada como un escudo Arduino, con alimentación de 12v, utilizando 3 circuitos integrados TB6612 para impulsar las bobinas. Tiene un botón para seleccionar los modos de visualización, y el espacio para un Oled de 128x64 que mostrará la letra que corresponde a la letra Braille mostrada por los pines.

Los archivos de diseño Eagle están disponibles.

Paso 4: Conceptos para la tableta Braille con estación de acoplamiento e impresora

Ambos están disponibles para descargar como ensamblaje de Solidworks. La impresora es bastante refinada y con un poco de refinamiento está lista para la creación de prototipos. ¡Ganar el premio de asistencia o encontrar un patrocinador sería genial! Hasta ahora, todo el proyecto se autofinanciaba y ha sido un proyecto que ha consumido bastante tiempo, por lo que puede ser necesario un poco de financiación para que este proyecto continúe …

Paso 5: MOLBED probado y muchos comentarios

Durante una reunión con una asociación de personas ciegas en Italia, MOLBED ha sido probado y recibimos muchos comentarios, que serán muy importantes para desarrollar un producto que se adapte a sus necesidades.

Esta es una breve lista de sus sugerencias / requisitos:

• La multilínea no es importante como podría pensarse;
• una dimensión de celda Braille de tamaño estándar, por otro lado, es más deseada para obtener una velocidad de lectura más rápida.
• El carácter MOLBED se puede reconfigurar para ocupar el mismo espacio o un poco más largo, pero tener el mismo tamaño de pin y distancia que las celdas Braille estándar (caras);
• La integración de una impresora de papel Braille en la base de conexión puede ser muy interesante;
• Las posibilidades de financiación para este tipo de proyectos probablemente serán muy difíciles para el actual "estado de cosas", al menos en este país, a pesar de que reconocen que este proyecto realmente tiene mucho potencial. Por lo tanto, en este momento, esta competencia sigue siendo la mejor oportunidad para que este proyecto continúe y brinde a esta gente una alternativa de bajo costo a productos costosos, ¡y que realmente se pueda adaptar a sus necesidades!

Primer premio en el concurso Assistive Tech