MOLBED - Modulare kostengünstige elektronische Braille-Anzeige - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Beschreibung

Ziel dieses Projektes ist es, ein elektronisches Braille-System zu schaffen, das bezahlbar ist und diese Technologie für jedermann zugänglich machen kann. Nach einer ersten Bewertung war klar, dass somit die Gestaltung des individuellen Charakters einige Mindestanforderungen erfüllen musste:

• müssen so viele Teile verwenden, die bereits im Handel erhältlich sind
• sollte mit der geringstmöglichen Stückzahl hergestellt werden
• kundenspezifische Teile müssen einfach zu prototypisieren und leicht skalierbar sein (Spritzguss)
• Strom muss nicht benötigt werden, um den Zustand der Pins zu halten

Nach mehreren Iterationen habe ich eine elektronische Braille-Schrift mit magnetischem Haltesystem entworfen, die eine wirklich geringe Anzahl von Teilen hat, einfach reproduziert oder für die Produktion skaliert werden kann!

Das Projekt wurde selbst finanziert, und ich habe mich entschieden, dieses System nicht zu patentieren, weil ich möchte, dass so viele Menschen wie möglich davon profitieren.

Wie funktioniert es? Beim aktuellen Design besteht jeder "Punkt" auf einem Charaktermodul aus 2 3D-gedruckten Teilen (Körper und Magnethalter), 2 M2-Muttern, 2 Magneten und 0,1 mm Lackdraht. Ein Kontroll-PCB hält auch die Körper. Dieses Design verwendet eine wirklich geringe Anzahl von Teilen, und es wurden Anstrengungen unternommen, um bereits verfügbare Teile zu verwenden, wie z. B. die M2-Stahlmutter; Dieses Design ermöglicht sehr niedrige Kosten pro Zeichen.

Eine (nicht definitive) Kostenanalyse Die Kosten für einen einzelnen Pin für eine Produktion in der Größenordnung von Hunderten werden auf etwa 0,85 € oder weniger geschätzt. Es enthält Muttern, 2 Spritzgussteile (Magnethalter und -körper), Magnete und Spule. Die Kosten für einen einzelnen Charakter liegen somit in der Größenordnung von 5/6€ pro Charakter, bei einer kleinen/mittleren Produktion. Die Kosten für eine ganze Zeile mit 10 Zeichen betragen etwa 120 €, einschließlich 60 € Zeichen und 60 € Leiterplatte, das meiste davon aufgrund der derzeit verwendeten TB6612, die recht teuer sind. Ein hypothetisches Gerät mit 8 Leitungen, einer Steuerplatine, Sensoren, Batterie und Gehäuse sollte für eine mittlere/kleine Produktion Gesamtkosten von weniger als 1000€ haben, was einen endgültigen Verkaufspreis von wahrscheinlich 2000€ ermöglicht… was im Vergleich zu nicht schlecht ist die heute erhältlichen kommerziellen Produkte!

Lieferungen

2 × M2-Stahlmutter Eine M2-Stahlmutter wird als leicht zu beschaffendes, kostengünstiges Teil für den Haltemechanismus verwendet

2 × 2 mm Durchmesser, 2 mm hoher Magnet Sie werden in den Magnethalter eingesetzt

1 × Magnethalter (3d gedruckt) Magnethalter steht als STL-Datei zum Download bereit

1 × Body (3d gedruckt) Body steht als STL-Datei zum Download bereit

1 × Spule (0,1mm Lackdraht) 5,5m werden verwendet, ca. 300 Windungen

Schritt 1: Alle Dateien und Teile, die Sie benötigen

Dies ist die Liste der bereitgestellten Dateien. Denken Sie daran, hier ist alles WIP!

• PCB.zip (Braille v2 PCB Eagle-Dateien)
• BrailleSystemComplete.zip Dies ist das Konzept des Braille-Tablets, das ich entwickeln werde (sollte es finanziert oder ein großer Preis gewonnen werden!). Zip-Dateien enthalten die vollständige Solidworks-Baugruppe. Erfordert Solidworks 2015.

• BraillePrinterSystem.zip Dies ist das Projekt für den tragbaren Braille-Drucker, den ich entwerfe. Nach Fertigstellung sollte es in die Dockingstation des Braille-Tablets integriert werden. Zip-Dateien enthalten die vollständige Solidworks-Baugruppe. Erfordert Solidworks 2015.

• BrailleChar3.zip Dies ist die Platine für ein Zeichen, Zip-Dateien, die bereits für die Herstellung der Platine verwendet wurden (Gerber, Bohrer, etc).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Dies ist ein Arduino-Beispielprogramm. Es zeigt die Buchstaben "F I L M S" wie im Video gezeigt. Benötigt ein Arduino Uno Board und das "Arduino Shield with Oled" PCB.
• ArduinoShieldWithOled.zip Dies ist die neueste Version des Demoboards zum Testen von Zeichen. Es ist als Arduino-Shield für Arduino Uno konzipiert. Zip-Dateien, die bereits für die Herstellung der Leiterplatte verwendet wurden (Gerber, Bohrer usw.).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Dies ist die Platine für ein Zeichen (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Dies ist die Platine für ein Zeichen (Eagle Board)

• MagnetHolder_v8. STL Magnethalter für jeden Pin. Kann mit einem harzbasierten 3D-Drucker in 3D gedruckt werden. Design ist noch in Arbeit, ebenso wie dieses Projekt.

• CorpoV8. STL Körper für jeden Pin. Kann mit einem harzbasierten 3D-Drucker in 3D gedruckt werden. Design ist noch in Arbeit, ebenso wie dieses Projekt.

Schritt 2: Anweisungen

Schritt 1 3D-Druck des Körpers und des Magnethalters Die Datei des Körpers und des Magnethalters liegt im STL-Dateiformat vor und kann mit einem 3D-Drucker auf Harzbasis gedruckt werden. Die Teiledicke beträgt an einigen Stellen nur 0,3 mm, ist aber immer noch bedruckbar und nach der UV-Härtung ist das Teil stark genug.

Schritt 2 Montage des Magnethalters Nachdem Sie die Teile in 3D gedruckt haben, müssen Sie sie zusammenbauen. Dieses Video zeigt, wie die verschiedenen Komponenten eines Pins für den aktuellen Prototyp zusammengebaut werden.

Schritt 3 Spulenwicklung Ich habe eine einfache Maschine zusammengebaut, um die Spulenwicklung zu automatisieren. Es wird von einem Arduino gesteuert.

Schritt 4 Zusammenbauen der CharacterPCB Nachdem Sie die 6 Pins montiert haben, ist es an der Zeit diese in die CharacterPCB zu stecken und zu verlöten.

Schritt 3: Testen der BrailleShield-Demoplatine

Um die Braille-Zeicheneinheiten schnell testen zu können, habe ich eine Demotafel entworfen, die auch nützlich sein soll, um das Projekt potentiellen Benutzern zu präsentieren. Diese Platine ist als Arduino-Schild mit 12 V Stromversorgung ausgelegt und verwendet 3 TB6612-ICs zum Ansteuern der Spulen. Es verfügt über eine Schaltfläche zum Auswählen der Anzeigemodi und den Platz für einen 128x64-Oled, der den Buchstaben anzeigt, der dem von den Stiften angezeigten Braille-Buchstaben entspricht.

Eagle-Design-Dateien sind verfügbar.

Schritt 4: Konzepte für Braille-Tablet mit Dockingstation und Drucker

Beide stehen als Solidworks-Baugruppe zum Download bereit. Der Drucker ist ziemlich veredelt und mit einigen Verfeinerungen bereit für das Prototyping. Den Assistive-Preis zu gewinnen oder einen Sponsor zu finden wäre super! Bisher war das gesamte Projekt selbstfinanziert und es war ein ziemlich zeitaufwändiges Projekt, so dass möglicherweise einige Mittel für die Fortsetzung dieses Projekts erforderlich sind…

Schritt 5: MOLBED getestet und viel Feedback

Während eines Treffens mit einem Blindenverband in Italien wurde MOLBED getestet und wir haben viele Rückmeldungen erhalten, die für die Entwicklung eines auf ihre Bedürfnisse zugeschnittenen Produkts sehr wichtig sein werden.

Dies ist eine kurze Liste ihrer Vorschläge / Anforderungen:

• Multiline ist nicht wichtig, wie man meinen könnte;
• Andererseits ist eine Braille-Zelle in Standardgröße eher erwünscht, um eine schnellere Lesegeschwindigkeit zu erreichen.
• Das MOLBED-Zeichen kann so umkonfiguriert werden, dass es den gleichen oder etwas mehr Platz benötigt, aber die gleiche Stiftgröße und den gleichen Abstand wie standardmäßige (teure) Braille-Zellen hat;
• Die Integration eines Braille-Papierdruckers in die Dockingstation kann sehr interessant sein;
• Die Finanzierungsmöglichkeiten für solche Projekte dürften nach dem derzeitigen "Stand der Dinge" zumindest hierzulande sehr schwierig sein, obwohl man erkennt, dass dieses Projekt wirklich viel Potenzial hat. Im Moment ist dieser Wettbewerb also noch die beste Gelegenheit, dieses Projekt fortzusetzen und diesen Leuten eine kostengünstige Alternative zu teuren Produkten zu bieten, die wirklich auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten werden kann!

Erster Preis beim Assistive Tech Contest