SECTOR DE LA TÉCNICA La presente invención se encuentra comprendida dentro del sector dedicado a la tiflotecnología en particular, así como a aquellos sectores industriales que desarrollan productos para cualquier tipo de discapacidad. Destinado a las aplicaciones educativas y especialmente, en dispositivos destinados a mejorar la calidad de vida de las personas con ceguera, deficiencia visual o dificultad motora manual.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El estado del arte recoge dispositivos tradicionales de escritura consistentes en marcar con la ayuda de un punzón una hoja de papel sobre una superficie semirrígida siguiendo una plantilla. La escritura a través de estos sistemas debe efectuarse de forma inversa. Una vez se haya escrito mediante el punzonamiento y dándole la vuelta al papel, se podrá leer el Braille de forma correcta. Se trata de sistemas de escritura extremadamente complejos, cometiéndose muchos errores al tener que escribir de forma inversa, no pudiéndose verificar si lo escrito es correcto hasta el momento de dar la vuelta al papel. En el caso de cometer errores, el método de corrección existente consiste en aplastar la zona punzoneada, creando este procedimiento confusión en la lectura ya que en ocasiones no queda claro si se trata de un punto marcado o sin marcar.

Son conocidos dispositivos de trazado en positivo diseñados para usuarios ciegos, comercializados bajo el nombre de DraftsMan de la empresa American Printing House for the Blind, Inc. El área de trabajo está cubierta por una plancha de goma. Sobre esta superficie base se sitúa la lámina de plástico especial. Presionando ligeramente con un bolígrafo o lapicero, puede realizarse cualquier dibujo, obteniéndose los trazos en relieve positivo. Representan una buena solución a la realización de trazos continuos, si bien se precisan de éstas láminas de plástico especial, lo cual encarece su uso. La invención preconizada en este documento emplea para el trazado hojas de papel convencional, lo cual supone una bondad especialmente para el empleo de este dispositivo en países en vías de desarrollo. Asimismo, son conocidos otros dispositivos en los que se realizan copias de un texto en Braille, previamente definido con unos punzones y posteriormente, con unos rodillos se crea presión sobre los punzones, estampándose de esta forma el papel.

De otro lado en 1954 se solicitó la patente española ES0213494 a favor de Don Luis Roca Ros con título "un aparato que permite a los invidentes obtener dibujos en relieve directo y trazo continuo". Este dispositivo de dibujo está basado en la estampación de una hoja de papel presionada entre dos puntos situados en las caras internas de un elemento a modo de pinza en "U" que dispone en uno de sus extremos de un mango para su control. Este dispositivo emplea esta pinza para hacer coincidir los puntos de estampación pero presenta dificultad en su empleo cuando la superficie sobre la que se quiere dibujar es amplia, ya que los brazos de la pinza deben de ser al menos tan largos como la mitad de la superficie de dibujo obligando a colocar el útil desde el lado contrario, esta circunstancia complica la retención de la hoja mediante elementos como pinzas o papel celo, necesarios para el tensado del papel.

La patente US5217378 con título "Painting kit for the visually impaired" del inventor Karen R. Donovan describe un tablero sobre el que se colocan unas plantillas en relieve con dibujos para que el ciego las pueda colorear utilizando una pintura perfumada que directamente coge de un recipiente con sus dedos. El tablero dispone de un sistema que reconoce las plantillas pre hechas y un sintetizador de voz que le indica al ciego de qué plantilla se trata y qué color debe emplear. No permite el dibujo y su coloreado difiere claramente de la invención preconizada.

La patente WO 2013/088204 con título "Sistema para desarrollar las habilidades de dibujo en personas con limitaciones visuales, compuesto por una superficie de dibujo y un sistema de escritura" de la inventora Luz Alexandra Zapata Zuluaga, versa sobre un tablero que consta de dos superficies, una semirrígida que dispone de un panel de espuma en el que realizar trazos en relieve en negativo con un lápiz de punta redondeada y otra parte dura en la que colorear los dibujos. En la práctica, la estampación sobre una superficie acolchada en una hoja de papel convencional no permite generar trazos en positivo, como es fácil de comprobar, recurriendo los fabricantes al empleo de hojas de material plástico para inducir esta deformación. Además, no permite el coloreado simultáneo de los trazos así como limita su actuación a la superficie de la zona de espuma ni dispone de medios para ofrecer indicación al usuario modelando su aprendizaje, de lo cual se infiere que esta invención difiere de la presentada en esta memoria. El estado del arte no contempla una solución técnica como la descrita en esta patente, la cual recoge diferentes aspectos que se consideran oportunos para alcanzar el cumplimiento de las expectativas del sector. La innovación recogida en esta patente ayuda a facilitar el dibujo para las personas con discapacidades visuales y/o motoras manuales, a la vez que estimula la motricidad fina, tan necesaria en el proceso de aprendizaje.

OBJETO DE LA INVENCIÓN El objeto de la presente invención es dotar a las personas ciegas o con deficiencias visuales de un dispositivo que les permita realizar trazados en relieve sobre un papel convencional, con geometrías positivas que puedan ser interpretadas con las yemas de los dedos directamente. El dispositivo permite colorear el trazado como ayuda en su interpretación a las personas con discapacidad visual. La sujeción del rotulador o lápiz de colores al cuerpo del dispositivo de trazado y pintado ha sido concebida para que una persona con problemas motores en las manos, que presente dificultades en asir un lápiz o rotulador convencional, pueda generar fácilmente un dibujo gracias a disponer de medios para ubicar este elemento de dibujo además de presentar consideraciones ergonómicas concebidas para este colectivo.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención consiste en un dispositivo de trazado y pintado de dibujos en relieve para personas ciegas o con deficiencias visuales así como un instrumento de dibujo para personas con discapacidad motriz manual que permita generar una estampación sobre un papel convencional. El empleo de este trazador ofrece la posibilidad de realizar la estampación de puntos, así como de efectuar trazos continuos en cualquier dirección del plano de trabajo generando un relieve positivo con el que representar cualquier dibujo. Estas cualidades le confieren una aplicación en diferentes ámbitos, tanto en sus aspectos formativos, profesionales, o como medio de expresión artística, tanto si se posee una discapacidad como si no. Se han previsto versiones en las que este trazado se colorea como ayuda en su interpretación a las personas con discapacidad visual, esta posibilidad brinda una aproximación integradora a su empleo conjunto con personas con visión normal. Circunstancia ésta de especial importancia tanto en los colegios como en nuestros hogares. El dispositivo presenta dos elementos entre los que se sujeta la hoja de papel, un cuerpo inferior que se sitúa debajo de la hoja de papel y un cuerpo principal que colocaremos encima de ésta, la retención y posicionamiento de ambos elementos con respecto a la hoja de papel se realiza mediante al menos un imán en cada uno de estos elementos. El cuerpo inferior presenta una forma laminar y dispone en su cara de contacto con la hoja una protuberancia semiesférica que emerge en la cara de contacto con la hoja de papel y que constituye uno de los elementos de estampación. Dicho cuerpo inferior comprende al menos un imán que en cooperación con el que dispone el cuerpo principal genera la fuerza de atracción que retiene la hoja de papel.

Para poder realizar los trazos se coloca la hoja sujeta, bien directamente sobre un tablero o una mesa mediante medios convencionales como el uso de cinta adhesiva o bien mediante su sujeción a una tabla o carpeta mediante al menos una pinza. Tras esto se coloca el cuerpo inferior bajo la hoja de papel y el cuerpo superior sobre ésta.

El elemento superior, cuerpo principal, presenta al menos un imán paralelo a la hoja de papel y al cuerpo inferior que puede estar dispuesto en un elemento porta imanes que tiene permitido su desplazamiento vertical dentro del propio cuerpo principal aproximando o alejando los imanes de ambos cuerpos mediante medios convencionales como el desplazamiento gracias a un tornillo de ajuste. El cuerpo principal o elemento superior presenta, para realizar la estampación, una superficie de contacto coincidente con el elemento de estampación del cuerpo inferior, el contacto entre ambas superficies de estampación se realiza mediante el accionamiento de un pulsador que proporciona el desplazamiento vertical de la superficie de contacto descrita; de esta forma cuando el pulsador es accionado se produce la estampación por deformación de la hoja de papel.

El campo magnético generado por los pares de imanes situados en ambos cuerpos se encuentra dispuesto de manera que se generen fuerzas de atracción entre ellos, a la vez esta fuerza de atracción reorienta ambos cuerpos para que sus puntos de estampación sean coincidentes.

Se han previsto versiones en las que el trazado puede ser coloreado simultáneamente, esto es de especial utilidad para las personas con discapacidad visual. Para poder realizar este coloreado, el dispositivo dispone de medios para alojar un útil de colorear como un lápiz o rotulador convencional en un cuerpo solidario al pulsador que presenta una oquedad de naturaleza cilindrica cuyo extremo está constituido por la superficie de estampación que presenta una apertura a través de la cual emerge la punta del lápiz o rotulador. El útil de coloreado tiene permitido su desplazamiento vertical a fin de que con la presión de estampación no se deteriore su punta, de esta forma cuando se acciona el pulsador primeramente se efectuará el coloreado e inmediatamente después se efectuará la estampación, para esto el recorrido del pulsador debe permitir que sin ser accionado éste la punta del útil de colorear emerja libremente pero no llegue a tocar el papel.

Se han previsto versiones en las que el útil de colorear se puede retener en la oquedad que lo contiene mediante medios convencionales como una presilla o un tornillo, esta fijación del útil resulta de interés cuando, por ejemplo, no se pretende realizar un trazo en relieve si no sólo colorear, hecho que se podrá llevar a cabo empleando sólo el cuerpo superior, cuando es utilizado por personas con discapacidad motriz manual, que tienen como es conocido dificultades para asir adecuadamente un lápiz o rotulador; al objeto de facilitar la manipulación del dispositivo por personas con discapacidad motriz manual, se han previsto versiones en las que el dispositivo dispone de medios para garantizar su mejor sujeción o agarre como el empleo de una correa o cinta elástica que, asida al dispositivo, rodea la mano o muñeca del usuario.

El dispositivo dispone de medios para detectar su posición y desplazamiento con respecto a la hoja de papel así como los trazos efectuados para ser interpretados en un dispositivo externo como un ordenador personal, Tablet o Smartphone. Desde estos dispositivos externos se pueden generar herramientas para el aprendizaje y la e-inclusión así como facilitar el trabajo de los formadores y ampliar los recursos formativos de los alumnos. Los medios para conseguir la detección de la posición y desplazamiento del dispositivo están constituidos por sistemas convencionales de uso extensivo en la industria electrónica, como un sistema de triangulación formado por la combinación de sensores de ultrasonidos e infrarrojos que determinan la posición del útil gráfico, este sistema puede ser reemplazado por otros sistemas de eficacia contrastada como la captura de imágenes a través de una cámara de la superficie del papel y la interpretación de sus variaciones con el movimiento tal como se efectúa en un ratón óptico convencional, u otros basados en el empleo de acelerómetros y giroscopios. El dispositivo dispone de los sensores y medios descritos para realizar el posicionamiento y lectura del trazado, los datos provenientes de éstos es interpretada por al menos un microprocesador, almacenada en al menos una memoria y transmitida por medios inalámbricos como Wifi o Bluetooth al dispositivo externo, ya sea un ordenador personal, un Tablet o un Smartphone. El dispositivo presenta medios para aportar información al usuario de los movimientos sugeridos por el software del dispositivo externo, estos medios pueden incluir independientemente o combinadas señales generadas por actuadores que pueden ser táctiles, vibratorias, acústicas o luminosas, de esta forma se indica al usuario el sentido y la dirección del movimiento que debe realizar. Los actuadores que aportan información al usuario son conocidos en la industria, de esta forma para aportar las señales táctiles se precisa de al menos un elemento que cambie de posición para que la persona invidente lo puede detectar con el tacto, estos medios consisten en un actuador a modo de joystick situado preferentemente en la parte superior del dispositivo de trazado y pintado; este actuador puede desplazarse a lo largo del eje X así como del eje Y al disponer o bien de micromotores o de sistemas electromagnéticos para su movimiento, estos actuadores aportan información desde el dispositivo externo al usuario de hacia dónde debe moverse para realizar un determinado trazado, también son posibles otras soluciones incorporando cuatro botones con capacidad de movimiento en el eje vertical cuya activación indica igualmente el sentido y dirección al usuario. En el caso de las señales vibratorias, el dispositivo presentará un actuador vibratorio convencional como un micromotor con una carga excéntrica cuyo patrón de excitación marcará las indicaciones para el usuario, este patrón vibratorio se utiliza frecuentemente por los ciegos en diferentes dispositivos como los relojes. Los indicadores o actuadores acústicos pueden materializarse mediante medios conocidos como zumbadores o la incorporación de un altavoz. Para aportar al usuario la información mediante un código luminoso, el dispositivo presenta al menos una fuente de luz como un diodo LED, esto es especialmente útil para personas que presentan una discapacidad visual parcial. El hecho de que el dispositivo presente estos actuadores interactivos, permite ayudar a una persona invidente a dibujar un objeto que todavía no conoce, guiado por el software que envía información al actuador de hacia dónde debe dibujar el usuario, ampliando con esto los recursos actuales de los centros de educación especial así como permitiendo que los usuarios puedan practicar en sus casas de una forma guiada y cómoda.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para la mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria, se acompañan unos dibujos en los que, tan sólo a título de ejemplo y con carácter no limitativo, se representa una relación de las figuras de los componentes del dispositivos. Figura 1 : Alzado lateral donde puede apreciarse:

1. Pulsador

2. Cuerpo principal

4. Elemento de pintado

5. Cuerpo inferior

6. Hoja de papel

7. Tabla o mesa

Figura 2: Vista isométrica superior donde puede apreciarse: 5. Cuerpo inferior

8. Elemento de estampación inferior

Figura 3: Vista isométrica inferior donde puede apreciarse:

5. Cuerpo inferior

9. Imanes

Figura 4: Vista isométrica de conjunto en perspectiva estallada donde:

I . Pulsador

5. Cuerpo inferior

9. Imanes

10. Porta imanes

I I . Guías deslizamiento porta imanes

12. Apertura de salida de la punta del útil de pintado

13. Apriete del útil de pintado

14. Apertura de introducción del útil de pintado Figura 5: Vista sección media de alzado lateral explosionada, donde:

1. Pulsador

2. Cuerpo principal

5. Cuerpo inferior

8. Elemento de estampación inferior

10. Porta imanes

15. Resorte elástico

16. Tornillo de ajuste

17. Tuerca del tornillo de ajuste

18. Superficie de contacto para la estampación

Figura 6: Representación del dispositivo de trazado y pintado en uso, donde la mano izquierda está interpretando los trazos y la derecha se encuentra asiendo el dispositivo de trazado y pintado.

3. Correa o cinta de retención

6. Hoja de papel

Figura 7: Vista isométrica del dispositivo de trazado y pintado que presenta un corte en la hoja de papel para su mejor interpretación donde:

2. Cuerpo principal

5. Cuerpo inferior

6. Hoja de papel

19. Actuador oscilante en su posición de reposo, esto es, centrado en la cara superior del pulsador

Figura 8: Detalle del actuador oscilante que muestra un desplazamiento del mismo en las coordenadas positivas del eje X. Figura 9: Detalle del actuador oscilante que muestra un desplazamiento del mismo en las coordenadas negativas del eje X.

Figura 10: Detalle del actuador oscilante que muestra un desplazamiento del mismo en las coordenadas positivas del eje Y.

Figura 1 1 : Detalle del actuador oscilante que muestra un desplazamiento del mismo en las coordenadas negativas del eje Y.

Figura 12: Vista isométrica del dispositivo de trazado y pintado en la que se representa:

4. Elemento de pintado

20. Actuador rotativo

Figura 13: Vista isométrica del dispositivo de trazado y pintado en la que puede apreciarse:

21. Indicadores luminosos

22. Cámara

23. Trazo entintado

DESCRIPCIÓN DE UNA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERENTE

Se cita a modo de ejemplo una forma de realización preferida siendo independiente del objeto de la invención los materiales empleados en la fabricación del dispositivo de trazado y pintado de dibujos en relieve para ciegos, los métodos de aplicación y todos los detalles accesorios que puedan presentarse, siempre y cuando no afecten a su esencialidad.

Se plantea una forma de realización preferente del dispositivo de trazado y pintado de dibujos en relieve para ciegos, discapacitados visuales y/o personas que presenten alguna dificultad motriz manual.

El dispositivo de trazado y pintado permite la estampación en positivo de puntos o trazos continuos sobre un papel convencional así como el coloreado de estos trazos, para ello dispone de un cuerpo inferior (5) de forma laminar que comprende al menos un imán (9) embebido en su interior, así como un elemento de estampación (8) formado por una pequeña protuberancia de forma sensiblemente esférica que emerge del propio cuerpo inferior. Figuras 2 y 3.

Dispone asimismo de un cuerpo principal (2) que comprende por una parte un porta imanes (10) que aloja al menos un imán (9), Figura 4, los imanes se disponen en un plano paralelo a la hoja de papel (6) sobre la que queremos efectuar el estampado y al cuerpo inferior, esto puede apreciarse claramente en la Figura 6. Tanto los imanes situados en el cuerpo principal como los que se encuentran en el cuerpo inferior generarán una fuerza de atracción que aprisionará el papel situado entre ambos cuerpos permitiendo posteriormente el estampado, ya que éstos se disponen orientando su polaridad para generar la atracción entre cuerpo superior e inferior, como se expondrá a continuación.

El dispositivo dispone de medios para regular la atracción entre el juego de imanes superior e inferior mediante sistemas convencionales que permitan el desplazamiento relativo de unos imanes frente a otros, como el empleo de un tornillo de ajuste (16) con su correspondiente tuerca (17) que desplaza vertical mente, gracias a las guías de desplazamiento (11), a un elemento porta imanes (10) dentro del cuerpo principal (2) del dispositivo, variando esta distancia variaremos por ende el campo electromagnético pudiendo ajusfar éste a diferentes grosores de papel o facilitar la separación del dispositivo de la hoja de papel (6) sin dañar ésta. Para poder realizar la estampación es preciso la cooperación junto con el elemento de estampación (8) de una superficie de contacto (18) en la otra cara de la hoja de papel. Esta superficie de contacto se encuentra en el pulsador (1) del que dispone el dispositivo. Este pulsador (1) tiene permitido su desplazamiento respecto al eje vertical del dispositivo de trazado y pintado y es accionado a voluntad por el usuario, quien al presionar éste pondrá en contacto la superficie de estampación (18) con el elemento de estampación (8) situado en el cuerpo inferior, dado que estos puntos de contacto se encuentran alineados. Como resultado de esto se generará una deformación permanente en la hoja de papel, que en el caso de que el dispositivo sea acompañado por un movimiento de traslación en el área de dibujo generará un trazo continuo en tanto el pulsador (1) permanezca accionado. Para la recuperación del pulsador tras ser accionado éste se han previsto medios convencionales como la colocación de un resorte elástico (15).

El dispositivo permite el coloreado de los trazos (23), para esto dispone de medios para alojar un elemento de pintado (4), como un lápiz de color o rotulador convencional. Estos medios consisten en una oquedad en un cuerpo solidario al pulsador o en este mismo de naturaleza cilindrica que presenta una apertura (14) para la introducción del elemento de coloreado, el extremo del lápiz o rotulador con el que pintar los trazos emerge a través de una apertura de salida (12) situada en la cara de estampación y preferentemente alineada y concéntrica al punto de estampación. El elemento de pintado tiene permitido su desplazamiento en el eje vertical dentro de la oquedad prevista, de esta forma cuando accionamos el pulsador primeramente se colorea el punto y se realiza la estampación sin que sufra la punta del lápiz o rotulador, ya que éste asciende ligeramente con el contacto con la hoja de papel. Se han previsto versiones en las que el elemento para colorear es fijado a la oquedad que lo contiene mediante medios convencionales como una presilla o apriete (13) mediante un tornillo.

Cuando se pretende efectuar trazos coloreados sin que éstos presenten relieve bastará con retirar el cuerpo inferior (5) para dibujar libremente sin tener que vencer la fuerza de rozamiento ejercida por los imanes. Se han previsto versiones en las que el pulsador se enclava no siendo necesario ejercer presión sobre éste para dibujar. Este modo de empleo es de especial utilidad para personas que presentan deficiencia motora manual y tienen, como es conocido, grandes dificultades para asir un elemento de dibujo.

El dispositivo de trazado y pintado objeto de esta realización preferente dispone de medios para detectar su posicionamiento con respecto a la hoja de papel (6) así como de los trazos efectuados para ser interpretados en un dispositivo externo como un ordenador personal, Tablet o Smartphone. Esto permite generar herramientas de aprendizaje y mejorar de otro lado la e-inclusión de las personas que presentan estas discapacidades. Para esto, el dispositivo de trazado y pintado dispone de un sistema óptico convencional que registra, mediante las variaciones de las capturas de imágenes mediante una cámara (22) de la superficie de la hoja de papel, la posición y desplazamiento del dispositivo. Este sistema óptico de contrastada eficacia es el que emplean los ratones ópticos convencionales. La información proveniente del sistema de posicionamiento es interpretada por al menos un microprocesador y transmitida por medios inalámbricos como Wifi o Bluetooth al dispositivo externo, ya sea un ordenador personal, un Tablet o un Smartphone. El dispositivo presenta medios para aportar información al usuario de los movimientos sugeridos por el software del dispositivo externo, estos medios pueden incluir señales táctiles, acústicas o vibratorias, de esta forma se indica al usuario el sentido y la dirección del movimiento, estos medios en esta realización preferente consisten en un actuador oscilante (19) a modo de joystick situado en la parte superior del dispositivo de trazado y pintado. Figura 7. Este actuador puede desplazarse a lo largo del eje X así como del eje Y al disponer o bien de micromotores o de sistemas electromagnéticos para su movimiento, tal como hacen por ejemplo los retrovisores eléctricos de los coches, estos actuadores son conocidos en la industria electrónica, aportando información desde el dispositivo externo al usuario de hacia dónde debe moverse para realizar un determinado trazado. Esta novedosa posibilidad permite ayudar a una persona invidente a dibujar un objeto que todavía no conoce guiado por el software que envía información al actuador de hacia dónde debe moverse, ampliando con esto los recursos actuales de los centros de educación especial así como permitiendo que los usuarios puedan practicar en sus casas de una forma guiada y cómoda.