211service.com
MIT-studenten bedenken eenvoudig apparaat dat gedrukte tekst toegankelijk maakt voor blinden
Om 7.45 uur op de dag voor Valentijnsdag 2016 kwamen vijf studenten bijeen in het Stratton Student Centre om deel te nemen aan de jaarlijkse MakeMIT hackathon . De vrouwen, die al bevriend waren sinds hun eerste jaar, noemden zichzelf Team 100% Enthusiasm. Terwijl ze voor de hackathon aan het brainstormen waren over wat ze moesten bouwen, dachten ze aan dansende robots en buitengewoon verrassende wekkers. Maar toen noemde Jialin Shi ’17 een artikel dat ze had gezien over een braillehorloge, wat Chandani Doshi ’17 ertoe bracht haar teamgenoten te vertellen over de blinde studenten met wie ze had gewerkt tijdens het testen van educatieve apps in Delhi op een zomer. De studenten waren geboeid door Doshi's laptop, ondanks dat ze toetsen moesten tellen om een bericht te typen.
Op dat moment verdwenen alle andere ideeën die ronddobberden, zegt Shi. We beperkten het tot het maken van iets braille, iets dat mensen met een visuele beperking zou kunnen helpen. Na 15 slopende uren bouwen op de hackathon - en slechts drie minuten voordat de tijd om 12.30 uur op was - kwam de groep tevoorschijn met een omvangrijk apparaat dat de letter L kon detecteren en in braille kon weergeven door zes uitstekende pinnen te verplaatsen. Het concept, genaamd Tactile, behaalde de eerste plaats en een Microsoft-sponsoring. En na een proof of concept te hebben gebouwd, veranderde Team 100% Enthusiasm officieel in Team Tactile.
In de komende drie maanden begon Team Tactile met het ontwikkelen van een robuuster prototype, en haalde de finale van Microsoft's Stel je voor Beker , landde en MIT IDEAS Wereldwijde uitdaging subsidie, en kreeg extra steun van de MIT Sandbox Innovation Fund-programma . De teamgenoten voegden ook een zesde lid toe (de hackathon had alleen teams van vijf toegestaan), waardoor ze een goede mix van technische vaardigheden hadden om het concept tot leven te brengen: drie zijn werktuigbouwkundig ingenieurs, twee zijn elektrotechniek en computerwetenschappen, en één is een materiaalkundig ingenieur.
Alle braillevertaalapparaten die momenteel op de markt zijn, kosten tussen de $ 2.000 en $ 5.000. Team Tactile wil zijn apparaat maken voor slechts $ 100.
De huidige versie van het apparaat, dat ongeveer de grootte heeft van drie op elkaar gestapelde iPhones, heeft sets van zes verhoogde bultjes aan de bovenkant en een miniatuurcamera aan de onderkant. Het eindproduct zal de eerste betaalbare draagbare tekst-naar-braille-converter vormen. Het apparaat tilt gedrukte letters van papier in de tijd die nodig is om een pagina om te slaan, door pinnen omhoog en omlaag te brengen om brailletekens te vormen.
Hoewel er apps beschikbaar zijn die tekst naar audio vertalen, kan Tactile worden gebruikt in situaties waarin audio niet geschikt is, legt Doshi uit, bijvoorbeeld tijdens een vergadering of ergens in het openbaar wanneer het handiger is om de vertaling te lezen dan te horen. En hoewel er ook apparaten bestaan die elektronische documenten naar braille converteren, streeft Team Tactile ernaar om betaalbare toegang te bieden tot gedrukte teksten in het dagelijks leven. niet elektronisch, inclusief papieren, menu's, flyers, etiketten, rekeningen en boeken die niet online beschikbaar zijn.
Het enige bestaande handheld-apparaat dat gedrukte tekst naar braille kan vertalen, geeft slechts 20 brailletekens tegelijk weer. Bovendien zijn dat apparaat en andere apparaten die elektronische tekst in braille kunnen vertalen niet goedkoop: alle apparaten die momenteel op de markt zijn kosten tussen de $ 2.000 en $ 5.000. Het werkloosheidspercentage onder blinden is met ongeveer 70 procent gestegen, dus velen kunnen die cijfers niet betalen, zegt Paul Parravano, mededirecteur van het Office of Government & Community Relations en een van de MIT-mentoren van Team Tactile, die al heel lang braillelezer is.
Daarentegen is Team Tactile van plan om een royaal aantal karakters aan te bieden in een apparaat dat zowel compact als betaalbaar is. Terwijl het huidige prototype van Tactile slechts zes cellen bevat (en dus zes letters tegelijk communiceert), zal het uiteindelijke product naar verwachting twee rijen van 18 cellen bevatten, voor een totaal van 36 tekens. Het team wil zijn apparaat voor slechts $ 100 kunnen produceren.
Een CAD-weergave van Tactile, gepland om iets groter te zijn dan een candybar.
Een goedkope converter zou braille toegankelijker kunnen maken. Van de 1,3 miljoen Amerikanen die wettelijk blind zijn, is minder dan 10 procent geletterd in braille. In feite krijgt naar schatting 90 procent van de blinde kinderen van het land nooit braille onderwezen of heeft ze er helemaal geen toegang toe.
Charlene Xia '17 merkt op dat een deel van de reden waarom bestaande apparaten zo duur en in sommige gevallen omvangrijk zijn, het verouderde karakter van de bestaande technologie is. Niemand heeft eraan gedacht om het bij te werken, legt ze uit. We stellen een nieuw mechanisme voor dat de kosten zal verlagen.
De meeste verversbare brailleleesregels gebruiken piëzo-elektrische bedieningsmechanismen om de pinnen te verplaatsen die de hobbelige patronen genereren die elke letter aangeven. Er is een beperkt aantal bedrijven dat deze braillecellen produceert, zegt teamlid Grace Li ’17. Er is dus een gebrek aan concurrentie, wat de kosten opdrijft. Dergelijke cellen vereisen ook continu aangelegde spanning om de pinnen op en neer te bewegen.
Team Tactile onderzoekt alternatieve mechanismen die minder dure materialen gebruiken en minder kracht nodig hebben om de beweging van de pin te regelen, misschien door gebruik te maken van microfluïdica of magneten. En dat onderzoek is een opleiding op zich geweest. Ik heb de kans gehad om back-of-the-envelop berekeningen te doen, gaten in aluminium te boren en al deze praktische aspecten van materiaalwetenschap te proberen waar ik nog niet eerder aan was blootgesteld, Chen (Bonnie) Wang '17 zegt.
Uiteindelijk mikken ze op een 6-bij-3-bij-1-inch product met een camera aan de onderkant om een afbeelding van tekst vast te leggen, die vervolgens via Bluetooth naar een mobiele telefoon-app wordt gestuurd. De eerste 36 tekens worden uit de afbeelding gehaald, geconverteerd naar braille en teruggestuurd naar het apparaat, waar de afzonderlijke pinnen omhoog of omlaag bewegen om de letters te vormen, te onderscheiden door aanraking. Een nog te bepalen feedbacksysteem (misschien een trilling of een auditief signaal) zal aangeven of de tekst met succes is gedetecteerd of dat het apparaat moet worden gedraaid om het correct vast te leggen. De gebruiker wordt gevraagd om op de panning-knop te drukken om de brailleleesregel te vernieuwen en de volgende 36 tekens te ontvangen als er meer in de afbeelding zijn, of om het apparaat naar beneden te schuiven op de pagina om het volgende tekstblok te scannen en te interpreteren.
De mobiele app maakt gebruik van de krachtige processor en Wi-Fi-mogelijkheden van een smartphone. Het maakt het ook mogelijk om informatie op de telefoon op te slaan en later te openen. Hoewel de groep een eigen app ontwikkelt, zou Tactile ook samen kunnen werken met software van derden.
Met wat hulp van Microsoft's #MakeWhatsNext-octrooiprogramma , dat pro bono juridische ondersteuning biedt aan teams met ten minste één vrouw, worden tactiele patenten herzien in de VS en India. Ik realiseerde me niet hoe door mannen gedomineerd de octrooi-industrie was, zegt Li, die verbaasd was te horen dat hoewel vrouwen sinds het einde van de jaren zeventig hun vertegenwoordiging onder de Amerikaanse octrooihouders meer dan vervijfvoudigd hebben, minder dan 20 procent van alle Amerikaanse octrooien, zelfs één vrouwelijke uitvinder in 2010. We voelen heel sterk dat we rolmodellen willen zijn voor jonge meisjes die geïnteresseerd zijn in STEM.
De zes zijn benaderd door productiebedrijven en NGO's die geïnteresseerd zijn in hun ontwerp - en ze hebben contact opgenomen met enkele anderen - maar Team Tactile zal geen beslissingen nemen totdat het product volledig is ontwikkeld. Toen de deadline van maart om levensbeslissingen te nemen (zoals Xia het uitdrukte) naderde, hadden alle teamgenoten al toegezegd om na hun afstuderen in juni nog enige tijd te blijven werken aan de ontwikkeling van Tactile. In de tussentijd heeft Tactile teamleden al de kans gegeven om kennis die is opgedaan in het laboratorium en in het klaslokaal toe te passen op de wereld buiten MIT. Xia zegt: Je kunt werken aan een probleemset voor school, of je kunt werken aan iets dat een verschil kan maken.