MOLBED - Display eletrônico modular em Braille de baixo custo: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Descrição

O objetivo deste projeto é criar um sistema de Braille eletrônico que seja acessível e possa disponibilizar essa tecnologia para todos. Após a avaliação inicial, ficou claro que, portanto, o design do personagem individual tinha que atender a alguns requisitos mínimos:

• deve usar tantas peças que já estão disponíveis comercialmente
• deve ser feito com a menor contagem de peças possível
• as peças personalizadas devem ser fáceis de prototipar, fáceis de aumentar (moldagem por injeção)
• a energia não deve ser necessária para manter o estado dos pinos

Depois de trabalhar em várias iterações, projetei um personagem Braille eletrônico com um sistema de retenção magnético que tem uma contagem de peças muito baixa, é fácil de reproduzir ou aumentar para produção!

O projeto foi autofinanciado e decidi não patentear este sistema porque gostaria de ver o maior número possível de pessoas se beneficiando dele.

Como funciona? Com o design atual, cada "ponto" em um módulo de caractere é composto de 2 peças impressas em 3D (corpo e suporte do ímã), 2 porcas M2, 2 ímãs e fio esmaltado de 0,1 mm. Um PCB de controle também contém os corpos. Este projeto usa uma contagem de peças realmente baixa, e esforços têm sido feitos para usar peças já disponíveis, como a porca de aço M2; este design permite um custo muito baixo por caractere.

Uma análise de custo (não definitiva) O custo de um único pino, para uma produção da ordem das centenas, é estimado em torno ou menos de 0,85 €. Inclui porcas, 2 peças moldadas por injeção (porta-ímã e corpo), ímãs e bobina. O custo de uma personagem é, portanto, da ordem de 5/6 € por personagem, com uma produção de pequena / média dimensão. O custo de uma linha completa de 10 caracteres ronda os 120 €, incluindo 60 € de caracteres e 60 € de pcb, a maior parte devido aos TB6612 utilizados atualmente que são bastante caros. Um dispositivo hipotético com 8 linhas, uma placa de controle, sensores, bateria e gabinete deve ter um custo total de menos de 1000 € para uma produção média / pequena, permitindo um preço final de varejo de provavelmente 2.000 € … o que não é ruim em comparação com os produtos comerciais disponíveis hoje!

Suprimentos

Porca de aço M2 2 × Uma porca de aço M2 é usada como uma peça de baixo custo e fácil de obter para o mecanismo de fixação

2 × 2 mm de diâmetro, ímã de 2 mm de altura Eles são inseridos no suporte do ímã

1 × Suporte do ímã (impresso em 3D) O suporte do ímã está disponível para download como arquivo STL

1 × Corpo (impresso em 3D) O corpo está disponível para download como arquivo STL

1 × Bobina (fio esmaltado de 0,1 mm) 5,5 m são usados, aproximadamente 300 voltas

Etapa 1: Todos os arquivos e peças de que você precisa

Esta é a lista dos arquivos fornecidos. Lembre-se, tudo aqui é WIP!

• PCB.zip (arquivos Braille v2 pcb Eagle)
• BrailleSystemComplete.zip Este é o conceito do Braille Tablet que irei desenvolver (caso aconteça o financiamento ou ganho de algum Grande Prêmio!). Os arquivos Zip contêm a montagem completa do Solidworks. Requer Solidworks 2015.

• BraillePrinterSystem.zip Este é o projeto para a impressora Braille portátil que estou desenvolvendo. Quando concluído, deve ser integrado na docking station do Braille Tablet. Os arquivos Zip contêm a montagem completa do Solidworks. Requer Solidworks 2015.

• BrailleChar3.zip Este é o PCB para um personagem, arquivos Zip já usados para produção do PCB (Gerber, brocas, etc).
• Test_DemoBoard_Uno_Oled_FILMS.ino Este é um programa de amostra do Arduino. Ele mostrará as letras "F I L M S" conforme mostrado no vídeo. Requer uma placa Arduino Uno e a placa de circuito impresso "Arduino Shield with Oled".
• ArduinoShieldWithOled.zip Esta é a versão mais recente da placa de demonstração para testar personagens. Ele foi projetado como um escudo do Arduino para o Arduino Uno. Arquivos zip já utilizados para produção do PCB (Gerber, brocas, etc).
• braille_newer_smallpads_widespace.sch Este é o PCB para um caractere (Eagle Schematics)
• braille_newer_smallpads_widespace.brd Este é o PCB para um caractere (Eagle Board)

• MagnetHolder_v8. STL Suporte de ímã para cada pino. Pode ser impresso em 3D com uma impressora 3D baseada em resina. O design ainda está em andamento, assim como este projeto.

• CorpoV8. STL Corpo para cada pino. Pode ser impresso em 3D com uma impressora 3D baseada em resina. O design ainda está em andamento, assim como este projeto.

Etapa 2: instruções

Etapa 1 Impressão 3D do corpo e do suporte do ímã O arquivo do corpo e do suporte do ímã estão disponíveis no formato de arquivo STL e podem ser impressos com uma impressora 3D baseada em resina. A espessura da peça caiu para 0,3 mm em alguns pontos, mas ainda pode ser impressa e, após a cura por UV, a peça é forte o suficiente.

Etapa 2 Montagem do suporte do ímã Depois de imprimir as peças em 3D, é necessário montá-las. Este vídeo mostra como os diferentes componentes de um pino são montados para o protótipo atual.

Etapa 3 Enrolamento da bobina Montei uma máquina simples para automatizar o enrolamento da bobina. É controlado por um Arduino.

Etapa 4 Montagem do CharacterPCB Depois de montar os 6 pinos, é hora de inseri-los no CharacterPCB e soldá-los.

Etapa 3: Teste da placa de demonstração BrailleShield

Para poder testar rapidamente as unidades de caracteres em Braille, desenvolvi uma placa de demonstração, que também deve ser útil para mostrar o projeto a usuários em potencial. Esta placa foi projetada como um escudo Arduino, alimentado por 12 V, usando 3 CIs TB6612 para acionar as bobinas. Possui um botão para selecionar os modos de exibição e o espaço para um Oled 128x64 que exibirá a letra que corresponde à letra Braille mostrada pelos pinos.

Arquivos de design Eagle estão disponíveis.

Etapa 4: Conceitos para Tablet Braille com estação de acoplamento e impressora

Ambos estão disponíveis para download como montagem Solidworks. A impressora é bastante refinada e com algum refinamento está pronta para a prototipagem. Ganhar o prêmio Assistive ou encontrar um patrocinador seria ótimo! Até agora todo o projeto foi autofinanciado e tem sido um projeto bastante demorado, então algum financiamento pode ser necessário para que este projeto continue …

Etapa 5: MOLBED testado e muito feedback

Durante um encontro com uma associação de cegos na Itália, o MOLBED foi testado e recebemos muitos feedbacks, que serão muito importantes para o desenvolvimento de um produto sob medida para suas necessidades.

Esta é uma pequena lista de suas sugestões / requisitos:

• Multi line não é importante como se poderia pensar;
• uma dimensão de célula Braille de tamanho padrão, por outro lado, é mais desejada para obter uma velocidade de leitura mais rápida.
• O caractere MOLBED pode ser reconfigurado para ocupar o mesmo espaço, ou um pouco mais longo, mas ter o mesmo tamanho de pino e distância que as células Braille padrão (caras);
• Integrar uma impressora de papel Braille na docking station pode ser muito interessante;
• As possibilidades de financiamento para este tipo de projetos serão provavelmente muito difíceis para o “estado de coisas” atual, pelo menos neste país, apesar de reconhecerem que este projeto tem realmente muito potencial. Portanto, neste momento, este concurso ainda é a melhor oportunidade para este projeto ter continuidade e dar a estas pessoas uma alternativa de baixo custo a produtos caros, e que pode ser realmente adaptada às suas necessidades!

Primeiro Prêmio no Concurso de Tecnologia Assistiva