设计一款便携式、互动式的盲文阅读与学习设备

对于既失明又失聪的人来说，他们对世界的感知几乎完全依赖于触觉。传统的盲文学习工具通常依靠声音提示来补充触觉反馈，这使得失聪失明的学习者处于劣势。我的项目是作为我 EDES 301 课程的一部分而开发的，旨在填补这一差距，通过创建一个交互式、以触觉为主的系统来辅助失聪失明者通过直接的物理互动来学习盲文。

我为何建造它

该项目的初衷是为一款便携式、互动式的盲文阅读与学习设备创建一个“概念验证”。通过专注于触觉到触觉的循环，我希望能提供一种最终能够扩展为完整识字系统的工具。虽然该项目为教师或仅限盲人的用户提供了音频内容，但其核心优势在于同步的电磁反馈，用于触觉学习。

其工作原理：技术核心部分

该系统基于 PocketBeagle 平台构建(下方为接线图)，并整合了多个硬件层，以实现一体化的学习体验：

•空间交互：我使用了一块带有专用控制器的电阻式触摸屏来追踪用户手指的位置。屏幕被合理地划分成了一个 2x2 的网格，分别对应字母“w”、“a”、“s”和“d”。

•触觉反馈：当用户触摸网格中的特定区域时，系统会启动一种由两个线圈组成的模式。这些线圈并排排列，以模拟盲文单元格中的点，使用户能够“感知”他们当前触摸到的字母。

•视觉与音频提示：一块 TFT 液晶显示屏为教员提供了视觉确认信息，而由 LM386 音频放大模块供电的扬声器则会播放与每个位置相对应的音频文件。

•序列跟踪：当用户在不同的位置进行操作时，软件会将每个字母添加到序列中，从而“拼写出”出单词或字母，之后用户可以对其进行查看。

该项目的实体部分被安置在一个专门设计的防护罩内，为此我制作了一个名为“braille_box v1.stl”的三维模型。

经验教训与未来之路

该项目是电气工程与嵌入式系统领域一项更广泛学术研究的一部分，其中包含诸如机械绘图和潜在的印刷电路板集成等复杂任务。由于当时我还同时负责一个规模更大的项目，所以我无法像原本期望的那样投入足够的时间来完成盲文盒子的制作。

因此，这个项目实际上仍处于“进行中”的状态。不过，我还没有完成!今年夏天，我计划将设计进一步优化，使其成为一款更完善、更易于消费者使用的产品。我的近期计划包括：

•微处理器升级：从“口袋贝格尔”微控制器更换为另一种微控制器，以优化功耗和外形设计。

•扩展的单元格支持：突破 2x2 的网格限制，支持完整的 6 个点的盲文单元格。

•代码优化：对目前存放在我 GitHub 上的基于 Python 的逻辑进行重构，以实现更快的触觉响应速度。

本文编译自hackster.io