Konstruktion eines Braille-Displays

Abstract

Die Arbeit befasst sich mit der konstruktiven Umsetzung einer neuen Idee für ein Braille-Display. Braille-Displays ermöglichen es blinden und sehbehinderten Personen, Schrift aus digitalen Quellen in Form von ertastbarer Punktschrift, der Brailleschrift, zu lesen. Ein Buchstabe in Brailleschrift, meist ¿Form ¿ genannt, besteht dabei aus sechs in einer 2 x 3 Matrix angeordneten Punkten. Übliche Braille Displays bestehen aus einer Zeile, die 20 bis 80 Zeichen in Brailleschrift darstellen. Die Punkte der Brailleschrift sind dabei einzeln angesteuert veränderbar. Die neue Idee eines Braille-Displays sieht vor, dass die Brailleschrift auf der Innenseite eines Hohlzylinders ertastbar dargestellt werden soll. Durch das Rollen des Zylinders auf einer Oberfläche und das gleichzeitige Verändern der Zeichen während der Bewegung, entsteht so eine Endloszeile. Das Konzept sieht des Weiteren vor, die Elemente an einer zentralen Stelle im oberen Teil des Zylinders auf die gewünschte Form zu stellen und dort zu fixieren. Zentraler Punkt der Arbeit ist es, einen geeigneten Mechanismus für die Stellung der Punkte im oberen Teil des Zylinders zu finden. Dabei hat sich die Idee als brauchbar erwiesen, je zwei Punkte auf vier Seitenflächen eines Quadererlementes anzubringen und drei dieser Elemente so drehbar auf einer Achse anzubringen, dass sie ein Braille-Zeichen bilden. Werden viele dieser Elemente in Zylinderform angeordnet, lassen sich durch Drehung der einzelnen Elemente und anschließender Fixierung unterschiedliche Zeichen generieren und an der Innenseite eines Hohlzylinders darstellen. Die Arbeit beschreibt ausgehend von einer Literaturrecherche zum Stand der Technik die Konzeptfindung und konstruktive Umsetzung der beschriebenen Idee über das Testen von Teilaspekten anhand von Prototypen, bis hin zum Bau und Test eines Gesamtprototypen im vergrößerten Maßstab. Durch den Gesamtprototyp konnte die grundsätzliche Funktionsweise im Rahmen der Arbeit validiert werden.

The thesis deals with the mechanical implementation of a new idea for a Braille display. Braille displays allow blind and visually impaired people reading from digital sources in the form of tactile Braille letters. A letter in Braille consists of six dots which are arranged in a 2x3 matrix. Common Braille displays consist of a line representing 20 to 80 characters in Braille. In these displays each Braille dot is individually mechanically changeable. The new idea of a Braille display is the following: The Braille dots are displayed on the inside of a hollow cylinder. By rolling the cylinder on a surface and the simultaneous change of the characters during the movement, it is possible to display a continuous line. The shape of the Braille characters is changed and then locked at a central spot in the upper part of the cylinder. The central point of this work is to find a suitable mechanism for changeing the points at the top of the cylinder. For this the following concept was implemented. Braille points are attached to four sides of a cuboid element so that there are two dot-positions on each side. Furthermore three of the cuboid elements were mounted on an axis to build a full Braille character. By arranging many of these elements in a cylindrical shape, it is possible to display any braille character in the lower side of the cylinder, by rotating and locking the cuboid elements in the upper half of the cylinder. After a literature review on the state of the art in Braille display technique, the concept and the constructive implementation of the idea described above are shown in this thesis as well as the construction and testing of a prototype in enlarged scale. The general working of the concept could be proven by prototype testing in this thesis.