MOLBED - modulárny lacný Braillov elektronický displej: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Popis

Cieľom tohto projektu je vytvoriť elektronický Braillov systém, ktorý je cenovo dostupný a môže sprístupniť túto technológiu každému. Po počiatočnom vyhodnotení bolo zrejmé, že návrh individuálnej postavy teda musí spĺňať niekoľko minimálnych požiadaviek:

• musí použiť toľko dielov, ktoré sú už komerčne dostupné
• by mali byť vyrobené s čo najmenším počtom dielov
• vlastné diely musia byť ľahko prototypovateľné, ľahko škálovateľné (vstrekovanie)
• Na udržanie stavu kolíkov nesmie byť potrebná energia

Po práci na niekoľkých iteráciách som navrhol elektronický Braillov znak s magnetickým zadržiavacím systémom, ktorý má skutočne nízky počet dielov, je ľahko reprodukovateľný alebo zväčšiteľný do výroby!

Projekt bol financovaný z vlastných zdrojov a ja som sa rozhodol tento systém patentovať, pretože by som chcel, aby z neho ťažilo čo najviac ľudí.

Ako to funguje? Pri súčasnom dizajne sa každá „bodka“na module znakov skladá z 2 3D vytlačených častí (držiak na telo a magnet), 2 matíc M2, 2 magnetov a smaltovaného drôtu 0,1 mm. Telá drží aj riadiaca PCB. Tento dizajn používa skutočne nízky počet dielov a bolo vynaložené úsilie na použitie už dostupných dielov, ako je oceľová matica M2; tento dizajn umožňuje veľmi nízke náklady na postavu.

A (nie je konečná) analýza nákladov Náklady na jeden kolík, na výrobu rádovo v stovkách, sa odhadujú približne na 0,85 EUR alebo menej. Obsahuje matice, 2 vstrekované diely (držiak magnetu a telo), magnety a cievku. Cena za jeden znak je teda pri malej/strednej produkcii rádovo 5/6 EUR za znak. Náklady na celý rad 10 znakov sa pohybujú okolo 120 €, vrátane 60 € znakov a 60 € pcb, väčšinou kvôli aktuálne používanému TB6612, ktoré sú dosť drahé. Hypotetické zariadenie s 8 riadkami, riadiacou doskou, snímačmi, batériou a krytom by malo mať pri strednej/malej produkcii celkové náklady nižšie ako 1 000 EUR, čo umožní konečnú maloobchodnú cenu pravdepodobne 2 000 EUR … čo nie je v porovnaní s komerčné produkty, ktoré sú dnes k dispozícii!

Zásoby

2 × oceľová matica M2 Oceľová matica M2 sa používa ako ľahko dostupná a lacná súčasť prídržného mechanizmu

2 × 2 mm priemer, 2 mm vysoký magnet Sú vložené do držiaka na magnet

1 × Magnetický držiak (vytlačený 3D) Držiak magnetu je možné stiahnuť ako súbor STL

1 × Telo (3D vytlačené) Telo je možné stiahnuť ako súbor STL

Použitá je 1 × cievka (smaltovaný drôt 0,1 mm) 5,5 m, približne 300 závitov

Krok 1: Všetky súbory a súčiastky, ktoré budete potrebovať

Toto je zoznam poskytnutých súborov. Nezabudnite, že všetko je tu WIP!

• PCB.zip (súbory PCB Eagle v Braillovom písme v2)
• BrailleSystemComplete.zip Toto je koncept braillovského tabletu, ktorý sa chystám vyvinúť (malo by dôjsť k financovaniu alebo získaniu veľkej ceny!). Súbory ZIP obsahujú úplnú zostavu Solidworks. Vyžaduje Solidworks 2015.
• BraillePrinterSystem.zip Toto je projekt prenosnej Braillovej tlačiarne, ktorý navrhujem. Po dokončení by mal byť integrovaný do dokovacej stanice Braillovho tabletu. Súbory ZIP obsahujú úplnú zostavu Solidworks. Vyžaduje Solidworks 2015.
• BrailleChar3.zip Toto je DPS pre jeden znak, súbory Zip, ktoré sa už používajú na výrobu DPS (Gerber, vrtáky atď.).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Toto je ukážkový program Arduino. Zobrazí písmená „F I L M S“, ako je znázornené na videu. Vyžaduje dosku Arduino Uno a dosku „Arduino Shield with Oled“.
• ArduinoShieldWithOled.zip Toto je najnovšia verzia demo dosky na testovanie postáv. Je navrhnutý ako štít Arduino pre Arduino Uno. Súbory zip už používané na výrobu DPS (Gerber, vrtáky atď.).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Toto je DPS pre jeden znak (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Toto je DPS pre jeden znak (Eagle Board)
• MagnetHolder_v8. STL Držiak magnetu pre každý kolík. Je možné vytlačiť 3D pomocou 3D tlačiarne na báze živice. Dizajn stále prebieha, rovnako ako tento projekt.

• CorpoV8. STL Telo pre každý kolík. Je možné vytlačiť 3D pomocou 3D tlačiarne na báze živice. Dizajn stále prebieha, rovnako ako tento projekt.

Krok 2: Pokyny

Krok 1 3D tlač držiaka tela a magnetu Súbor držiaka tela a magnetu je k dispozícii vo formáte STL a je možné ho vytlačiť pomocou 3D tlačiarne na báze živice. Hrúbka dielu je v niektorých bodoch až 0,3 mm, ale stále sa dá tlačiť a po vytvrdnutí ultrafialovým žiarením je diel dostatočne pevný.

Krok 2 Zostavenie držiaka magnetu Keď máte diely vytlačené 3D, je potrebné ich zostaviť. Toto video ukazuje, ako sú rôzne súčasti jedného kolíka zostavené pre aktuálny prototyp.

Krok 3 Vinutie cievky Zostavil som jednoduchý stroj na automatizáciu vinutia cievky. Ovláda ho Arduino.

Krok 4 Zostavenie CharacterPCB Keď máte zostavených 6 kolíkov, je načase ich vložiť do CharacterPCB a spájkovať ich.

Krok 3: Testovanie demo dosky BrailleShield

Aby bolo možné rýchlo otestovať znakové jednotky Braillovho písma, navrhol som demo tabuľu, ktorá by mala byť užitočná aj na predstavenie projektu potenciálnym používateľom. Táto doska je navrhnutá ako štít Arduino, napájaný 12 V, s použitím 3 integrovaných obvodov TB6612 na pohon cievok. Má tlačidlo na výber režimov zobrazovania a priestor pre 128 x 64 Oled, ktorý zobrazí písmeno, ktoré zodpovedá písmu v Braillovom písme znázornenom kolíkmi.

K dispozícii sú konštrukčné súbory Eagle.

Krok 4: Koncepty pre braillovský tablet s dokovacou stanicou a tlačiarňou

Oba sú k dispozícii na stiahnutie ako zostava Solidworks. Tlačiareň je veľmi rafinovaná a s určitým vylepšením je pripravená na prototypovanie. Vyhrať asistenčnú cenu alebo nájsť sponzora by bolo super! Doteraz bol celý projekt financovaný z vlastných zdrojov a bol to dosť časovo náročný projekt, takže na pokračovanie tohto projektu môže byť potrebné určité financovanie…

Krok 5: MOLBED testovaný a veľa spätnej väzby

Počas stretnutia s asociáciou nevidomých v Taliansku bol MOLBED testovaný a dostali sme veľa spätnej väzby, ktorá bude veľmi dôležitá pre vývoj produktu, ktorý je prispôsobený ich potrebám.

Toto je krátky zoznam ich návrhov / požiadaviek:

• Viacriadkové nie sú dôležité, ako by si mohol niekto myslieť;
• na druhej strane je rozmer Braillovej bunky štandardnej veľkosti požadovaný na dosiahnutie vyššej rýchlosti čítania.
• Znak MOLBED je možné znova nakonfigurovať tak, aby zaberal rovnaký alebo o niečo dlhší priestor, ale majú rovnakú veľkosť a vzdialenosť špendlíka ako štandardné (drahé) braillské bunky;
• Integrácia Braillovej tlačiarne na dokovacej stanici môže byť veľmi zaujímavá;
• Možnosti financovania tohto druhu projektov budú pre súčasný „stav vecí“pravdepodobne prinajmenšom v tejto krajine veľmi ťažké, napriek tomu, že uznávajú, že tento projekt má skutočne veľký potenciál. V tejto chvíli je teda táto súťaž stále najlepšou príležitosťou na pokračovanie tohto projektu a poskytne týmto ľuďom lacnú alternatívu k drahým výrobkom, ktoré je možné skutočne prispôsobiť ich potrebám!

Prvá cena v asistenčnej technickej súťaži