電磁式盲文顯示裝置的研究.pdf

1、在當(dāng)今社會(huì)，全球約有2.85億人視力受損，其中約有3900萬盲人。本文針對(duì)盲人閱讀需求大、盲人閱讀困難等問題，創(chuàng)新性地提出了一種便攜式盲文顯示裝置。它可將傳統(tǒng)的紙質(zhì)書籍或者電子文檔中的文字顯示成動(dòng)態(tài)盲文點(diǎn)字，以盲文電子書代替?zhèn)鹘y(tǒng)上笨重的盲文書籍，盲人通過指尖觸摸閱讀動(dòng)態(tài)盲文文字。它具有信息存儲(chǔ)量大，響應(yīng)速度快，成本低廉，體積小，便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地滿足盲人讀者的閱讀需求，是盲人學(xué)習(xí)盲文必不可少的輔助工具。
　　本文的主要工作

2、是設(shè)計(jì)盲文顯示裝置的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)，并對(duì)設(shè)計(jì)出的盲文顯示裝置存在的問題，進(jìn)行二次結(jié)構(gòu)改進(jìn)，最后對(duì)改進(jìn)后的盲文顯示裝置進(jìn)行性能測(cè)試，并與原先的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比。
　　首先闡述了盲文顯示裝置的研究背景及意義，回顧了盲文顯示裝置的研究歷程，對(duì)比了國內(nèi)外盲文顯示裝置的實(shí)現(xiàn)方式及性能，總結(jié)出盲文顯示裝置的研發(fā)難點(diǎn)，包括盲文觸點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)方式、盲文觸點(diǎn)的控制、盲文觸點(diǎn)的分辨率等，明確提出本文的研究目的和研究內(nèi)容。
　　其次，結(jié)合現(xiàn)有的盲文顯示裝置

3、提出合理的設(shè)計(jì)方案，采用了電磁式盲文觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式。根據(jù)人手指尖的觸覺閾值和盲文觸點(diǎn)的凸顯高度，設(shè)計(jì)出滿足要求的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；根據(jù)盲文觸點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)出盲文顯示裝置的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)。完成了所有零件的三維建模，提出了可行的加工方法，并且制造出第一代樣機(jī)。
　　然后，詳述了樣機(jī)中盲文觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確定了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源。根據(jù)直流螺線管的磁場(chǎng)分布規(guī)律，算出通電螺線管兩端的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及線圈兩端產(chǎn)生的電磁力。根據(jù)人手指尖的壓力閾值，確

4、定觸點(diǎn)對(duì)手指尖的作用力，求解出驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)產(chǎn)生的電磁力。根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要輸出的電磁力推導(dǎo)出勵(lì)磁線圈中流過的電流及施加在線圈兩端的電壓。
　　接著，對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中電磁鐵的特性以及磁路進(jìn)行了分析，了解了電磁鐵吸力的影響因素。針對(duì)第一代樣機(jī)中存在的問題，結(jié)合電磁力的影響因素對(duì)盲文顯示裝置機(jī)構(gòu)進(jìn)行二次改進(jìn)，并對(duì)改進(jìn)后的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，二次改進(jìn)后的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電磁力輸出能力比原先驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電磁力輸出能力明顯提升。
　　最