MOLBED - Modulär elektronisk blindskrift med låg kostnad: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Beskrivning

Målet med detta projekt är att skapa ett elektroniskt punktskriftssystem som är överkomligt och kan göra denna teknik tillgänglig för alla. Efter den första utvärderingen var det klart att utformningen av den individuella karaktären måste uppfylla några minimikrav:

• måste använda lika många delar som redan är kommersiellt tillgängliga
• bör bestå av det lägsta möjliga antalet delar
• anpassade delar måste vara lätta att prototypa, lätta att skala upp (formsprutning)
• ström måste inte behövas för att behålla tapparnas tillstånd

Efter att ha arbetat med flera iterationer har jag designat en elektronisk punktskriftskaraktär med ett magnetiskt kvarhållande system som har ett riktigt lågt antal delar, är lätt att reproducera eller att skala upp för produktion!

Projektet var självfinansierat, och jag bestämde mig för att inte patentera detta system eftersom jag skulle vilja se så många som möjligt dra nytta av det.

Hur fungerar det? Med den nuvarande designen består varje "prick" på en teckenmodul av 2 3D -tryckta delar (kropps- och magnethållare), 2 M2 muttrar, 2 magneter och 0,1 mm emaljerad tråd. En styrande PCB håller också kropparna. Denna konstruktion använder ett riktigt lågt antal delar, och ansträngningar har gjorts för att använda redan tillgängliga delar, till exempel M2 -stålmuttern; denna design möjliggör en mycket låg kostnad per karaktär.

En (inte slutgiltig) kostnadsanalys Kostnaden för ett enda stift, för en produktion i storleksordningen hundratals, uppskattas till cirka 0,85 €. Den innehåller muttrar, 2 formsprutade delar (magnethållare och kropp), magneter och spole. Kostnaden för en enda karaktär är alltså i storleksordningen 5/6 € per tecken, med en liten/medelstor produktion. Kostnaden för en hel rad med 10 tecken är cirka 120 €, inklusive 60 € tecken och 60 € kretskort, det mesta på grund av TB6612 som för närvarande används som är ganska dyra. En hypotetisk enhet med 8 linjer, ett styrkort, sensorer, batteri och kapsling bör ha en total kostnad på mindre än 1000 € för en medelstor/liten produktion, vilket möjliggör ett slutpris på förmodligen 2000 € … vilket är ganska inte dåligt jämfört med de kommersiella produkterna som finns tillgängliga idag!

Tillbehör

2 × M2 stålmutter En M2 stålmutter används som en lättåtkomlig, billig del för hållmekanismen

2 × 2 mm dia, 2 mm hög magnet De sätts in i magnethållaren

1 × Magnethållare (3d -tryckt) Magnethållare finns att ladda ner som STL -fil

1 × Body (3d -tryckt) Body finns att ladda ner som STL -fil

1 × spole (0,1 mm emaljerad tråd) 5,5 m används, cirka 300 varv

Steg 1: Alla filer och delar du behöver

Detta är listan över de medföljande filerna. Kom ihåg att allt här är WIP!

• PCB.zip (punktskrift v2 PCB Eagle -filer)
• BrailleSystemComplete.zip Detta är konceptet med punktskriftsplattan som jag ska utveckla (om finansiering eller vinnande av ett stort pris händer!). Zip -filer innehåller hela Solidworks -enheten. Kräver Solidworks 2015.

• BraillePrinterSystem.zip Detta är projektet för den bärbara punktskrift som jag håller på att designa. När den är klar bör den integreras i dockningsstationen för punktskriftsplattan. Zip -filer innehåller hela Solidworks -enheten. Kräver Solidworks 2015.

• BrailleChar3.zip Detta är kretskortet för ett tecken, Zip -filer som redan används för produktion av kretskortet (Gerber, övningar, etc).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Detta är ett exempel på ett Arduino -program. Det kommer att visa bokstäverna "F I L M S" som visas i videon. Kräver en Arduino Uno Board och "Arduino Shield with Oled" PCB.
• ArduinoShieldWithOled.zip Detta är den senaste versionen av demokortet för att testa karaktärer. Den är utformad som en Arduino -sköld för Arduino Uno. Zip -filer som redan används för produktion av kretskortet (Gerber, borrar, etc).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Detta är kretskortet för ett tecken (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Detta är kretskortet för ett tecken (Eagle Board)
• MagnetHolder_v8. STL Magnethållare för varje stift. Kan 3D-skrivas ut med en hartsbaserad 3D-skrivare. Design pågår fortfarande, liksom detta projekt.
• CorpoV8. STL Kropp för varje stift. Kan 3D-skrivas ut med en hartsbaserad 3D-skrivare. Design pågår fortfarande, liksom detta projekt.

Steg 2: Instruktioner

Steg 1 3D-utskrift av kropps- och magnethållare Kropps- och magnethållarfilen finns i STL-filformat och kan skrivas ut med en hartsbaserad 3D-skrivare. Deltjockleken är nere till 0,3 mm på vissa punkter, men den kan fortfarande skrivas ut, och efter UV -härdning är delen tillräckligt stark.

Steg 2 Montering av magnethållaren När du har 3D -skrivit ut delarna är det nödvändigt att montera dem. Denna video visar hur de olika komponenterna i en stift är monterade för den aktuella prototypen.

Steg 3 Spollindning Jag monterade en enkel maskin för att automatisera lindningen. Den styrs av en Arduino.

Steg 4 Montering av CharacterPCB När du har monterat de 6 stiften är det dags att sätta in dem i characterPCB och lödda dem.

Steg 3: Testa BrailleShield Demo Board

För att snabbt kunna testa punktskriftsenheterna designade jag ett demokort, som också skulle vara användbart för att visa upp projektet för potentiella användare. Detta kort är utformat som en Arduino -sköld, 12V driven, med 3 TB6612 IC: er för att driva spolarna. Den har en knapp för att välja visningslägen och plats för en 128x64 Oled som visar bokstaven som motsvarar punktskriften som visas med stiften.

Eagle designfiler finns tillgängliga.

Steg 4: Begrepp för punktskriftsplatta med dockningsstation och skrivare

Båda är tillgängliga för nedladdning som Solidworks -samling. Skrivaren är ganska förfinad och med lite förädling redo för prototyper. Att vinna assistanspriset eller hitta en sponsor skulle vara super! Hittills var hela projektet självfinansierat och det har varit ett ganska tidskrävande projekt, så en del finansiering kan behövas för att projektet ska kunna fortsätta …

Steg 5: MOLBED -testad och massor av feedback

Under ett möte med en förening för blinda i Italien har MOLBED testats och vi fick mycket feedback, det kommer att vara mycket viktigt för att utveckla en produkt som är skräddarsydd för deras behov.

Detta är en kort lista över deras förslag / krav:

• Multi line är inte viktigt som man kan tro;
• en standard storlekscelldimension är å andra sidan mer önskvärd för att få snabbare läshastighet.
• MOLBED-tecknet kan omkonfigureras för att ta samma eller något längre utrymme, men ha samma stiftstorlek och avstånd som standard (dyra) punktskriftsceller;
• Att integrera en punktskriftsskrivare på dockningsstationen kan vara mycket intressant;
• Chanserna för finansiering för den här typen av projekt kommer förmodligen att vara mycket svåra för det nuvarande "sakernas tillstånd", åtminstone i detta land, trots att de inser att detta projekt verkligen har mycket potential. Så för närvarande är denna tävling fortfarande den bästa möjligheten för detta projekt att fortsätta och ge detta folk ett billigt alternativ till dyra produkter, och det kan verkligen skräddarsys efter deras behov!

Första pris i Assistive Tech Contest