成果详情
新型盲文点显器

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研发背景
目前市面上盲文点显器由于单点成本过高,限制了盲文点显器在盲人群体中的普及 和其他扩展应用,利用我们的盲文点显器可以制作成各种盲人专用的消费级便携交互设 备,让盲人群体更好的融入社会,和正常人一样生活。

应用范围
本项目涉及盲人教育设备技术领域,尤其涉及一种基于合金材料驱动的盲文点显 器。通过点显器设备的应用将正常文字或语音转换成实时变换的盲文供盲人触摸辨别, 在盲文教学,盲人阅读等方面起到极其重要的作用。我们作品的关键技术为全部自主创 新设计,提出并实现了一种基于合金新材料的盲文显示实现方案,该实现方案使得盲文 点显设备的成本大大降低,提高续航能力,减小设备体积,并可扩展运用于各类移动便 携式设备。

技术路线及原理
基本设计思路:
利用合金材料,在自主设计的特殊机械连接结构下,通过对材料的性能建模以及合 理的控制算法,驱动盲文点阵的凹凸变换。

技术成熟度:
整个项目处于工程机状态,正在进行加工工艺上的改进及稳定性的提高。该项目设 计的各个零部件与军工级别精密加工厂深入合作,进行批量生产。目前我们的项目已经 获得了一项实用新型专利授权;一项国家发明专利已经进入实质审查阶段;三项国家发 明专利正在申请。该项目进过不同方案的前期试验,已经拥有了第一代、第二代工程样 机,目前正在此基础上进行改进研发第三代新型盲文点显器样机。

技术特色
该项目的优点: ①基于合金材料的设计方案: 整个盲文点显器利用合金材料的特性,通过特定元件和连接结构的设计实现盲文点 阵凹凸变化。此方案降低了单点成本,从而使盲文点显器的整体成本大大降低。 ②弹簧结构: 特殊合金设计成弹簧形状加以运用,保证了材料的寿命,在合金材料“cooling” 状态下两个稳态弹簧的同时作用,能使突起的点保持住,而不会因人为的压迫而产生下 降。整个点阵零部件的设计和凹凸方案的设计,使单盲文点上下两个方向稳定运动,也 能使各点的运动相互独立而不受影响。在盲文点阵凸起状态不需要持续供电,因此可以 实现类似电子水墨屏的效果。而在断点以后可以保持其状态,达到零功耗保持特性,从 而降低整个样机的功耗。③无间隙组装及动态扫描电路: 目前市场上基于压电陶瓷的实现方案其内部机械结构。通过观察可以发现,基于压电陶瓷的实现原理,使得每一方盲文点必须要有相应长 度的机械结构进行形变的放大,因此如果采用压电陶瓷的原理实现盲文点显的多行多列 组合,导致体积成倍增加。基于合金材料实现多行多列的盲文点显效果,可以大大压缩产品体积,提高便携性,并且采用本项目中的设计原理,可以达到盲文点阵的方数越多,整体盲文点显设备 的体积减小得越明显,从而使得盲文点显设备达到“字----词----句----段”的功能实现。 ④凸起高度可控: 在整个控制算法的设计中,考虑到不同盲人用户对盲文点凸起高度的不同喜好,设 计了不同参数的几套控制程序,以此实现整个盲文点显控制方案的人性化。 ⑤便携式,互联网的应用: 该设备可以作为手机、电脑或者其他设备的扩展设备,结合 APP 的应用使得盲人的。

经济效益分析
推广前景及市场价值:
在整个项目的市场考察过程中通过走访盲人学校我们了解到盲文点显器不仅为盲 人的阅读带来便利,更在针对盲人的盲文教学中起到不可替代的作用;但由于目前市场 已有产品的价格过高,使其不能普及。因此我们的新型盲文点显器具有市场应用价值。
此外该项目可以扩展联接至各移动便携设备:①手机盲文点显器的应用: 手机作为我们首先的扩展运用。

该产品是一种特殊的触点矩阵,矩阵中的每个点凸起或凹陷可以通过数字信号进行 控制,配合手机 APP 将手机中的信息和盲文之间进行转换。
与自动阅读等通过声音传递信息的方式相比,主要有以下优势: a.不易受外界噪声影响,在各种吵杂环境下不影响信息传递。 b.声音方式如果用户佩戴耳机,产期佩戴容易引起不适和疲劳;如果采用扬声器方
式又不易保护用户隐私且影响周围的人。 c.声音方式信息传递速度用户不易控制,而盲文显示则用户可以根据需要快速、慢
速或跳跃进行阅读。 采取特殊合金方式将电信号转换成触点位置信息,从而实现盲文显示,与现有其他
方式相比有体积小巧、成本低、无静态功耗、触感好等优势。由于采用同样方式实现盲 文显示器尚未见到先例。
本手机外套可插入 5 英寸屏幕手机(或根据其他尺寸进行定制),外套在手机屏幕
侧面位置有不少于 8 个盲文基本单元的盲文显示器,可通过手机软件控制盲文显示器显
示的内容。外套在手机屏幕下方位置有不少于 4 个带固定盲文文字的按键,便于盲人输 入信息。
产品尺寸:试验机整机尺寸:高 18mm,长 150mm,宽 90mm 单点尺寸:高 18mm,长 10mm,宽 15mm
电池容量:7000mAh 续航时间:大于 1 天
②盲文点显平板: 通过项目中基于特殊合金实现的盲文点显方案,将其扩展为盲文点显平板。

通过该扩展,实现盲人阅读等操作的更加自由性运用,真正实现盲人交互信息的便 利。
正如苹果公司产品的生态圈一样,使我们的生活得到极大的便利。基于我们的手机 扩展设备和盲文点显器平板,配上专用的操作系统和 APP,我们可以基于移动互联网构 建一个服务盲人群体的生态圈,可以依靠我们的设备像正常人一样生活。采用我们项目 中新型盲文点显的方案可以将其扩展运用至手机,电脑,平板等各个领域,并且通过相 互关联实现整个盲文产品的系列化、系统化,为盲人的世界带来新的感知和体验。