MOLBED – Modułowy, niedrogi elektroniczny wyświetlacz brajlowski: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Opis

Celem tego projektu jest stworzenie elektronicznego systemu Braille'a, który jest przystępny cenowo i może udostępnić tę technologię każdemu. Po wstępnej ocenie stało się jasne, że projekt indywidualnej postaci musi spełniać pewne minimalne wymagania:

• musi używać tylu części, które są już dostępne na rynku
• powinny być nadrabiane z najmniejszą możliwą liczbą części
• niestandardowe części muszą być łatwe do prototypowania, łatwe do skalowania (formowanie wtryskowe)
• moc nie może być potrzebna do utrzymania stanu pinów

Po przepracowaniu kilku iteracji zaprojektowałem elektroniczny znak brajlowski z magnetycznym systemem mocowania, który ma naprawdę małą liczbę części, jest łatwy do odtworzenia lub do skalowania do produkcji!

Projekt był samofinansowany i postanowiłem nie opatentować tego systemu, ponieważ chciałbym, aby jak najwięcej osób skorzystało z niego.

Jak to działa? W obecnym projekcie każda „kropka” w module znakowym składa się z 2 drukowanych części 3D (korpus i uchwyt magnesu), 2 nakrętek M2, 2 magnesów i emaliowanego drutu 0,1 mm. Kontrolująca płytka drukowana również trzyma korpusy. Ten projekt wykorzystuje naprawdę małą liczbę części i dołożono starań, aby wykorzystać już dostępne części, takie jak stalowa nakrętka M2; ta konstrukcja pozwala na bardzo niski koszt na postać.

Analiza kosztów (nie ostateczna) Koszt pojedynczej szpilki, przy produkcji rzędu setek, szacowany jest na około 0,85 € lub mniej. Zawiera nakrętki, 2 części formowane wtryskowo (uchwyt i korpus magnesu), magnesy i cewkę. Koszt jednej postaci jest więc rzędu 5/6€ za postać, przy produkcji małej/średniej wielkości. Koszt całej linii 10 znaków wynosi około 120 €, w tym 60 € znaków i 60 € płytki drukowanej, w większości ze względu na obecnie używany TB6612, który jest dość drogi. Hipotetyczne urządzenie z 8 liniami, płytą kontrolną, czujnikami, baterią i obudową powinno kosztować łącznie mniej niż 1000 € dla średniej/małej produkcji, co pozwala na końcową cenę detaliczną prawdopodobnie 2000 €… co nie jest złe w porównaniu do produkty komercyjne dostępne już dziś!

Kieszonkowe dzieci

Nakrętka stalowa 2 × M2 Nakrętka stalowa M2 jest używana jako łatwa do zdobycia, tania część mechanizmu trzymającego

2 × 2mm średnicy, 2mm wysoki magnes Są wkładane do uchwytu magnesu

1 × Uchwyt magnetyczny (druk 3d) Uchwyt magnetyczny można pobrać jako plik STL

1 × korpus (druk 3d) korpus jest dostępny do pobrania jako plik STL

1 × cewka (drut emaliowany 0,1 mm) 5,5 m, około 300 zwojów

Krok 1: Wszystkie pliki i części, których będziesz potrzebować

To jest lista dostarczonych plików. Pamiętaj, wszystko tutaj jest WIP!

• PCB.zip (pliki Braille'a v2 pcb Eagle)
• BrailleSystemComplete.zip To jest koncepcja tabletu Braille'a, który zamierzam rozwinąć (jeśli wydarzy się finansowanie lub zdobycie dużej nagrody!). Pliki zip zawierają pełne złożenie Solidworks. Wymaga Solidworks 2015.

• BraillePrinterSystem.zip To jest projekt dla przenośnej drukarki brajlowskiej, którą projektuję. Po zakończeniu należy go zintegrować ze stacją dokującą tabletu brajlowskiego. Pliki zip zawierają pełne złożenie Solidworks. Wymaga Solidworks 2015.

• BrailleChar3.zip To jest płytka PCB dla jednego znaku, pliki Zip już używane do produkcji PCB (Gerber, wiertła itp.).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino To jest przykładowy program Arduino. Pokaże litery „F I L M S”, jak pokazano na filmie. Wymaga płytki Arduino Uno i płytki drukowanej „Arduino Shield with Oled”.
• ArduinoShieldWithOled.zip Jest to najnowsza wersja płyty demonstracyjnej do testowania postaci. Został zaprojektowany jako nakładka Arduino dla Arduino Uno. Pliki zip już używane do produkcji PCB (Gerber, wiertła itp.).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch To jest płytka drukowana dla jednego znaku (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd To jest płytka PCB dla jednego znaku (Eagle Board)
• MagnetHolder_v8. STL Uchwyt magnetyczny na każdy pin. Może być drukowany w 3D za pomocą drukarki 3D na bazie żywicy. Projekt wciąż trwa, podobnie jak ten projekt.

• CorpoV8. STL Korpus dla każdego pinu. Może być drukowany w 3D za pomocą drukarki 3D na bazie żywicy. Projekt wciąż trwa, podobnie jak ten projekt.

Krok 2: Instrukcje

Krok 1 Drukowanie 3D korpusu i uchwytu magnesu Pilnik korpusu i uchwytu magnesu są dostępne w formacie pliku STL i można je wydrukować za pomocą drukarki 3D na bazie żywicy. Grubość części spada w niektórych miejscach do 0,3 mm, ale nadal można ją zadrukować, a po utwardzeniu UV część jest wystarczająco mocna.

Krok 2 Montaż uchwytu magnesu Po wydrukowaniu części w 3D, konieczne jest ich złożenie. Ten film pokazuje, w jaki sposób różne komponenty jednego styku są montowane w bieżącym prototypie.

Krok 3 Uzwojenie cewki Zmontowałem prostą maszynę do automatyzacji nawijania cewki. Jest kontrolowany przez Arduino.

Krok 4 Montaż CharacterPCB Po złożeniu 6 pinów nadszedł czas, aby włożyć je do characterPCB i przylutować.

Krok 3: Testowanie tablicy demonstracyjnej BrailleShield

Aby móc szybko przetestować jednostki znaków brajlowskich, zaprojektowałem tablicę demonstracyjną, która powinna być również przydatna do zaprezentowania projektu potencjalnym użytkownikom. Ta płytka została zaprojektowana jako osłona Arduino, zasilana 12 V, wykorzystująca 3 układy scalone TB6612 do napędzania cewek. Posiada przycisk do wyboru trybów wyświetlania i miejsce na 128x64 Oled, który wyświetli literę odpowiadającą literze Braille'a pokazanej przez szpilki.

Dostępne są pliki projektowe Eagle.

Krok 4: Koncepcje tabletu Braille'a ze stacją dokującą i drukarką

Oba są dostępne do pobrania jako złożenie Solidworks. Drukarka jest dość dopracowana i po pewnym dopracowaniu jest gotowa do prototypowania. Zdobycie nagrody Assistive lub znalezienie sponsora byłoby super! Do tej pory cały projekt był samofinansowany i był to dość czasochłonny projekt, więc pewne fundusze mogą być konieczne, aby ten projekt był kontynuowany…

Krok 5: MOLBED przetestowany i wiele opinii

Podczas spotkania ze stowarzyszeniem osób niewidomych we Włoszech MOLBED został przetestowany i otrzymaliśmy wiele informacji zwrotnych, które będą bardzo ważne dla opracowania produktu dostosowanego do ich potrzeb.

Oto krótka lista ich sugestii/wymagań:

• Wiele linii nie jest ważne, jak mogłoby się wydawać;
• Z drugiej strony, standardowy rozmiar komórki Braille'a jest bardziej pożądany, aby uzyskać większą prędkość odczytu.
• Znak MOLBED można skonfigurować tak, aby zajmował tę samą lub nieco większą przestrzeń, ale miał ten sam rozmiar pinu i odległość, co standardowe (drogie) komórki brajlowskie;
• Bardzo ciekawa może być integracja drukarki brajlowskiej ze stacją dokującą;
• Szanse na sfinansowanie tego typu projektów będą zapewne dużo trudne dla obecnego „stanu rzeczy”, przynajmniej w tym kraju, mimo że uznają, że ten projekt ma naprawdę duży potencjał. Więc w tej chwili ten konkurs jest nadal najlepszą okazją do kontynuowania tego projektu i zapewnienia tym ludziom taniej alternatywy dla drogich produktów, która może być naprawdę dostosowana do ich potrzeb!

Pierwsza nagroda w konkursie technologii wspomagających