MOLBED - Modulaire goedkope elektronische brailleleesregel - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Beschrijving

Het doel van dit project is om een elektronisch braillesysteem te creëren dat betaalbaar is en deze technologie voor iedereen beschikbaar kan maken. Na een eerste evaluatie was het duidelijk dat het ontwerp van het individuele karakter dus aan enkele minimumeisen moest voldoen:

• moet zoveel mogelijk onderdelen gebruiken die al in de handel verkrijgbaar zijn
• moet worden gemaakt met het laagst mogelijke aantal onderdelen
• op maat gemaakte onderdelen moeten eenvoudig te prototypen zijn, eenvoudig op te schalen (spuitgieten)
• er mag geen stroom nodig zijn om de staat van de pinnen te behouden

Na aan verschillende iteraties te hebben gewerkt, heb ik een elektronisch brailleteken ontworpen met een magnetisch vasthoudsysteem dat een heel laag aantal onderdelen heeft, gemakkelijk te reproduceren of op te schalen voor productie!

Het project werd uit eigen middelen gefinancierd en ik besloot dit systeem niet te patenteren omdat ik graag zou zien dat zoveel mogelijk mensen ervan profiteren.

Hoe werkt het? Met het huidige ontwerp bestaat elke "dot" op een karaktermodule uit 2 3D-geprinte onderdelen (lichaam en magneethouder), 2 M2-moeren, 2 magneten en 0,1 mm geëmailleerde draad. Een besturende printplaat houdt ook de lichamen vast. Dit ontwerp maakt gebruik van een zeer laag aantal onderdelen en er zijn inspanningen gedaan om reeds beschikbare onderdelen te gebruiken, zoals de M2-stalen moer; dit ontwerp zorgt voor zeer lage kosten per personage.

Een (niet definitieve) kostenanalyse De kosten voor een enkele pin, voor een productie in de orde van honderden, worden geschat rond of minder dan € 0,85. Het bevat moeren, 2 spuitgegoten onderdelen (magneethouder en lichaam), magneten en spoel. De kosten voor een enkel karakter zijn dus in de orde van 5/6€ per karakter, met een kleine/middelgrote productie. De kosten voor een hele regel van 10 karakters bedragen ongeveer € 120, inclusief € 60 karakters en € 60 pcb, het meeste vanwege de TB6612 die momenteel wordt gebruikt, die vrij duur is. Een hypothetisch apparaat met 8 lijnen, een besturingskaart, sensoren, batterij en behuizing zou een totale kostprijs van minder dan € 1000 moeten hebben voor een middelgrote/kleine productie, waardoor een uiteindelijke verkoopprijs van waarschijnlijk € 2000 mogelijk is… wat niet slecht is in vergelijking met de commerciële producten die vandaag beschikbaar zijn!

Benodigdheden

2 × M2-stalen moer Een M2-stalen moer wordt gebruikt als een gemakkelijk te verkrijgen, goedkoop onderdeel voor het vasthoudmechanisme

2 × 2 mm dia, 2 mm hoge magneet Ze worden in de magneethouder gestoken

1 × Magneethouder (3d geprint) Magneethouder is beschikbaar om te downloaden als STL-bestand

1 × Body (3d geprint) Body is beschikbaar om te downloaden als STL-bestand

1 × spoel (0,1 mm geëmailleerde draad) 5,5 m wordt gebruikt, ongeveer 300 windingen

Stap 1: Alle bestanden en onderdelen die u nodig heeft

Dit is de lijst met de aangeleverde bestanden. Onthoud dat alles hier WIP is!

• PCB.zip (Braille v2 pcb Eagle-bestanden)
• BrailleSystemComplete.zip Dit is het concept van de brailletablet die ik ga ontwikkelen (mocht er geld komen of een grote prijs winnen!). Zip-bestanden bevatten de volledige Solidworks-assembly. Vereist Solidworks 2015.

• BraillePrinterSystem.zip Dit is het project voor de draagbare brailleprinter die ik aan het ontwerpen ben. Na voltooiing moet het worden geïntegreerd in het dockingstation van de brailletablet. Zip-bestanden bevatten de volledige Solidworks-assembly. Vereist Solidworks 2015.

• BrailleChar3.zip Dit is de PCB voor één karakter, Zip-bestanden die al gebruikt zijn voor de productie van de PCB (Gerber, drills, etc).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Dit is een voorbeeld van een Arduino-programma. Het zal letters "F I L M S" tonen, zoals getoond in de video. Vereist een Arduino Uno Board en de "Arduino Shield with Oled" PCB.
• ArduinoShieldWithOled.zip Dit is de nieuwste versie van het demobord voor het testen van karakters. Het is ontworpen als een Arduino-shield voor Arduino Uno. Zip-bestanden die al zijn gebruikt voor de productie van de PCB (Gerber, boren, enz.).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Dit is de PCB voor één karakter (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Dit is de PCB voor één karakter (Eagle Board)

• MagnetHolder_v8. STL Magneethouder voor elke pin. Kan 3D-geprint worden met een op hars gebaseerde 3D-printer. Aan het ontwerp wordt nog gewerkt, net als dit project.

• CorpoV8. STL Body voor elke pin. Kan 3D-geprint worden met een op hars gebaseerde 3D-printer. Aan het ontwerp wordt nog gewerkt, net als dit project.

Stap 2: Instructies

Stap 1 3D-printen van de body en magneethouder Het body- en magneethouderbestand is beschikbaar in STL-bestandsformaat en kan worden geprint met een 3D-printer op harsbasis. De dikte van het onderdeel is op sommige punten tot 0,3 mm, maar het is nog steeds bedrukbaar en na UV-uitharding is het onderdeel sterk genoeg.

Stap 2 Montage van de magneethouder Nadat u de onderdelen in 3D heeft geprint, is het noodzakelijk om ze in elkaar te zetten. Deze video laat zien hoe de verschillende componenten van één pin worden geassembleerd voor het huidige prototype.

Stap 3 Spoelwikkeling Ik heb een eenvoudige machine in elkaar gezet om de spoelwikkeling te automatiseren. Het wordt bestuurd door een Arduino.

Stap 4 Assembleren van de CharacterPCB Nadat je de 6 pinnen hebt gemonteerd, is het tijd om ze in de characterPCB te steken en te solderen.

Stap 3: BrailleShield-demobord testen

Om de brailletekeneenheden snel te kunnen testen, heb ik een demobord ontworpen, dat ook nuttig zou moeten zijn om het project aan potentiële gebruikers te laten zien. Dit bord is ontworpen als een Arduino-schild, 12v gevoed, met behulp van 3 TB6612 IC's om de spoelen aan te sturen. Het heeft een knop om de weergavemodi te selecteren en de ruimte voor een 128x64 Oled die de letter weergeeft die overeenkomt met de brailleletter die wordt weergegeven door de pinnen.

Eagle-ontwerpbestanden zijn beschikbaar.

Stap 4: Concepten voor brailletablet met dockingstation en printer

Beide zijn beschikbaar om te downloaden als Solidworks-assembly. De printer is behoorlijk verfijnd en met wat verfijning klaar voor prototyping. Het winnen van de Assistive-prijs of het vinden van een sponsor zou super zijn! Tot nu toe was het hele project zelf gefinancierd en het was een behoorlijk tijdrovend project, dus er kan wat financiering nodig zijn om dit project voort te zetten…

Stap 5: MOLBED getest en veel feedback

Tijdens een bijeenkomst met een vereniging voor blinden in Italië is MOLBED getest en hebben we veel feedback gekregen, die erg belangrijk zal zijn voor het ontwikkelen van een product dat is afgestemd op hun behoeften.

Dit is een korte lijst van hun suggesties / vereisten:

• Multi line is niet belangrijk zoals men zou denken;
• een standaard braillecelafmeting daarentegen is meer gewenst om een hogere leessnelheid te krijgen.
• Het MOLBED-teken kan opnieuw worden geconfigureerd om dezelfde of iets meer ruimte in te nemen, maar heeft dezelfde pingrootte en afstand als standaard (dure) braillecellen;
• Het integreren van een brailleprinter op het dockingstation kan erg interessant zijn;
• De kans op financiering voor dit soort projecten zal waarschijnlijk erg moeilijk zijn voor de huidige "stand van zaken", althans in dit land, ondanks dat ze erkennen dat dit project echt veel potentieel heeft. Dus op dit moment is deze wedstrijd nog steeds de beste kans om dit project voort te zetten en deze mensen een goedkoop alternatief te geven voor dure producten, en dat kan echt op hun behoeften worden afgestemd!

Eerste prijs in de Assistive Tech-wedstrijd