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Title:
MULTISENSORY STIMULATION DEVICE THAT ALLOWS A HAPTIC DRAWING TO BE PRODUCED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/109193
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a multisensory stimulation system that allows a haptic drawing to be produced, which device is formed by two main elements: i) a haptic drawing device (1) formed by: a) a main body (2) of the haptic drawing device and b) a reel or bobbin (3) that has an integrated spindle and contains a filament or thread (4); and ii) an adhesive surface (5).

Inventors:
ROSAS DÍAZ, Ricardo (Vitacura 10.171 Depto. C32, Vitacura, Santiago, CL)
CANALES SANDOVAL, Daniel Andrés (Estrella Solitaria 4666 Depto. 403, Ñuñoa, Santiago, CL)
ESPINOZA VELASCO, María Victoria (Guillermo Franke 2352, Ñuñoa, Santiago, CL)
SOLARES CANAL, Carmen (Avenida Suecia 3137 Depto. 20, Ñuñoa, Santiago, CL)
Application Number:
CL2018/050027
Publication Date:
June 13, 2019
Filing Date:
May 24, 2018
Export Citation:
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Assignee:
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE (Av. Libertador Bernardo O'Higgins N° 340, Santiago, CL)
International Classes:
B44D3/00; A63H33/22; B44C3/00; B65H49/00; B65H49/18; D05C1/06; G09B11/00; G09B11/10; G09B19/00; G09B21/00
Attorney, Agent or Firm:
ESTUDIO CAREY LTDA. (Av. Isidora Goyenechea Nº 2800, Piso 43Las Condes, Santiago, CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 . Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico, CARACTERIZADO porque está compuesto por dos elementos principales: i) dispositivo de dibujo háptico (1 ) compuesto por:

a) un cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2);

b) un carrete o bobina (3) con un eje integrado que contiene un filamento o hilo (4);

ii) superficie adherente (5).

2. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) corresponde a un cuerpo de sujeción, que emula la forma de un lápiz.

3. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 2, CARACTERIZADO porque el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) tiene una sección de tamaño y forma variables que le permite ser utilizado por personas con distintos grados de dominio motriz.

4. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 3, CARACTERIZADO porque la sección del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) es una sección poligonal.

5. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 4, CARACTERIZADO porque la sección del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico es triangular.

6. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) cumple con la triple función de ser el elemento de sujeción del usuario, la guía para el filamento o hilo (4) de dibujo y el soporte para el carrete o bobina (3).

7. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la parte posterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) cuenta con una horquilla (6), cuyos extremos tienen una perforación soporte de eje.

8. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 7, CARACTERIZADO porque la horquilla (6) está fabricada con un material semiflexible que permite que en la horquilla (6) se pueda montar y desmontar rápidamente el carrete o bobina (3) de filamento o hilo (4).

9. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) tiene una ranura o canal (7) que recorre longitudinalmente todo el largo del cuerpo principal del dispositivo háptico (2), donde dicha ranura o canal (7) permite montar el filamento o hilo (4) en su interior, sin necesidad de enhebrar el material.

10. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) incorpora además un sistema de pinza (8) en el extremo anterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2).

1 1 . Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 10, CARACTERIZADO porque el material con el que está fabricado el sistema de pinza (8) es semiflexible lo que permite fijar el filamento o hilo (4) sin necesidad de enhebrarlo, donde la sección extendida permite utilizar el mecanismo con entrada y salida unidireccionalmente.

12. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la ranura o canal (?) permite guiar el filamento o hilo (4) desde el carrete o bobina (5) desde la parte posterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) al extremo contrario, es decir la parte anterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) donde el filamento o hilo (4) es dispensado para realizar el dibujo sobre la superficie adherente (5), permitiendo montar el filamento o hilo (4) sin soltar un extremo de él.

13. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la punta del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) tiene una terminación inclinada (respecto al plano teórico perpendicular al eje longitudinal.

14. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el carrete o bobina (3) que contiene el filamento o hilo (4) es desmontable y permite cambiar al filamento o hilo (4) cuantas veces sea necesario.

15. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el carrete o bobina (3) tiene una ranura axial que permite introducir el filamento o hilo (4) con un nudo en su extremo, de manera de que quede bloqueado y poder bobinar el filamento o hilo (4) en el carrete o bobina (3).

16. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el eje integrado del carrete o bobina (3) se monta en las perforaciones presentes en los extremos de la horquilla (6) en la parte posterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2).

17. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 16, CARACTERIZADO porque el montaje del carrete o bobina (3) a través de su eje integrado en las perforaciones presentes en los extremos de la horquilla (6) permite rebobinar el filamento o hilo (4), una vez el carrete o bobina (3) está montado en el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2), sin necesidad de transmitir el movimiento por engranajes o poleas, donde al quedar expuesto, el carrete o bobina (3) se puede girar directamente y de esta forma rebobinar el material.

18. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el material con el que se fabrica el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) y el carrete o bobina (3) se selecciona entre: plásticos termoestables, termoplásticos y elastómeros de alta rigidez, o combinación de polímeros.

19. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el filamento o hilo (4) se selecciona entre: fibras de lana sintéticas, naturales y mixtas, considerando cualquier tipo de trenzado.

20. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la superficie adherente es uno de los componentes de un cierre de gancho y bucle (Velero), donde la superficie adherente corresponde al componente de cierre de gancho.

21 . Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque para su funcionamiento, el carrete o bobina (3) del dispositivo de dibujo háptico es cargado con un filamento o hilo (4), y el usuario puede dibujar con el filamento o hilo (4) sobre una superficie adherente (5) apropiada que permite fijar el filamento o hilo (4), y que a la vez permita despegar al filamento o hilo (4) si se desea.

22. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque para realizar el dibujo háptico, el dispositivo de dibujo háptico (1 ), expende un filamento o hilo (4) sobre una superficie adherente (5).

23. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el diseño del dispositivo de dibujo háptico (1 ) permite que el filamento o hilo (4) sea montado y desmontado fácilmente, tanto en el carrete o bobina (3) como en el dispositivo de dibujo háptico (1 ), sin apoyo, por personas no videntes, niños, entre otros.

24. Sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el sistema permite hacer uso del filamento o hilo (4) de forma reversible, es decir, una vez terminado el dibujo éste puede ser borrado al rebobinar el filamento o hilo (4); o usar el filamento o hilo (4) de forma consumible, con la ayuda de un elemento externo se puede cortar la fibra para dibujar trazos discontinuos o cambiar el carrete o bobina (3) por un filamento o hilo (4) con otras características como color, grosor, textura, entre otros.

Description:
DISPOSITIVO DE ESTIMULACIÓN MULTISENSORIAL QUE PERMITE REALIZAR UN DIBUJO HÁPTICO

5 MEMORIA DESCRIPTIVA CAMPO TÉCNICO

La presente invención se enmarca en el campo técnico de herramientas para aprendizaje, más particularmente, herramientas para aprendizaje para el desarrollo de lecto escritura en etapa temprana de niños con o sin ceguera. 0 ANTECEDENTES Y ARTE PREVIO

La discapacidad visual va acompañada con la necesidad de utilizar sistemas de comunicación alternativos y específicos que se adapten a las limitaciones de cada individuo que sufre de dicha discapacidad. Estos sistemas de comunicación se basan principalmente en el sentido del tacto como canal alternativo en la recepción de 5 mensajes.

Existen diversos sistemas, dentro de los cuales el más conocido corresponde al sistema Braille, que permite a personas con discapacidad visual leer a través del tacto. Sin embargo, hay muchas habilidades de motrlcidad fina que se desarrollan durante la infancia que dependen del entrenamiento que se recibe mientras se aprende a dibujar0 primero, y posteriormente a escribir. Este entrenamiento y desarrollo de la motrlcidad fina no se logra en toda su capacidad en personas con discapacidad visual.

La presente Invención corresponde a un dispositivo que le permite entrenar y desarrollar habilidades de motrlcidad fina, donde el dispositivo permite realizar dibujos hápticos que pueden ser percibidos por dichas personas con discapacidad visual. 5 Existen desarrollos similares en el arte previo, sin embargo, ninguno de ellos resuelve el problema de lograr la operación del dispositivo sin la asistencia de una persona sin discapacidad visual.

Por ejemplo, la solicitud de patente KR101527364B1 en su resumen describe un dispositivo que permite realizar trazados con una fibra sobre una superficie de velero. En las figuras puede apreciarse que este dispositivo no cuenta con algunas de las características de la presente invención, principalmente, la invención evaluada cuenta con un canal que permite cargar la fibra o lana sin necesidad de realizar la acción de

5 “enhebrar” el dispositivo. Además, el dispositivo descrito en este documento no cuenta con un carrete asociado directamente, si no que utiliza un elemento separado que en su Interior permite acomodar más de 1 rollo o madeja de fibra, a diferencia de la Invención evaluada que cuenta con un carrete en el mismo dispositivo, y donde dicho carrete es fácilmente intercambiable, permitiendo el uso de distintas texturas y colores. 0 Otro ejemplo es la patente concedida US6447298B1 que describe un dispositivo para escritura o dibujo con hilos o lana, específicamente diseñado para personas con dificultades en su visión (ceguera). A diferencia de la presente invención, este dispositivo no cuenta con un canal que recorre el largo del dispositivo, de manera de evitar la etapa de enhebrado. En la columna 2, líneas 49-51 se especifica que el5 enhebrado de este dispositivo se realiza por medio de un hilo piloto (pilot thread), que en el caso de la presente Invención no es requerido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE FIGURAS

La figura 1 muestra una vista ¡sométñca frontal del Instrumento para dibujar.

La figura 2 muestra una vista en planta superior del Instrumento para dibujar. 0 La figura 3 muestra una vista en elevación lateral derecha del Instrumento para dibujar, la vista en elevación Izquierda es idéntica.

La figura 4 muestra una vista en elevación frontal del Instrumento para dibujar.

La figura 5 muestra una vista en elevación posterior del Instrumento para dibujar.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN 5 La presente Invención corresponde a un sistema de estimulación multisensorlal que permite realizar dibujos hápticos y comprende un (I) dispositivo de dibujo háptico y (ii) una superficie adherente (5).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención corresponde a un sistema de estimulación multisensorial que permite realizar un dibujo háptico. El sistema está compuesto por dos elementos principales: i) dispositivo de dibujo háptico (1 ) compuesto por:

5 a. un cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2);

b. un carrete o bobina (3) con un eje integrado que contiene un filamento o hilo (4);

ii) superficie adherente (5).

Para su funcionamiento, el carrete o bobina (3) del dispositivo de dibujo háptico es0 cargado con un filamento o hilo (4), y el usuario puede dibujar con el filamento o hilo (4) sobre una superficie adherente (5) apropiada que permite fijar el filamento o hilo (4), y que a la vez permita despegar al filamento o hilo (4) si se desea. El dibujo es realizado sobre la superficie adherente (5) mientras el usuario mueve el dispositivo de dibujo háptico sobre dicha superficie (5). 5 El trazado que se realiza de dicha manera se puede distinguir mediante el uso de la vista y el tacto.

Más específicamente, para realizar el dibujo háptico, el dispositivo de dibujo háptico (1 ), expende un filamento o hilo (4) sobre una superficie adherente (5). El dispositivo de dibujo háptico (1 ) está compuesto por dos elementos principales; el cuerpo0 principal del dispositivo de dibujo háptico (2), que permite su sujeción; y el carrete o bobina (3) en la parte posterior, que contiene el filamento o hilo (4).

El diseño del dispositivo de dibujo háptico (1 ) permite que el filamento o hilo (4) sea montado y desmontado fácilmente, tanto en el carrete o bobina (3) como en el dispositivo de dibujo háptico (1 ), sin apoyo, por personas no videntes, niños, entre5 otros. De esta forma el sistema permite hacer uso del filamento o hilo (4) de forma reversible, es decir, una vez terminado el dibujo éste puede ser borrado al rebobinar el filamento o hilo (4); o usar el filamento o hilo (4) de forma consumible, con la ayuda de un elemento externo se puede cortar la fibra para dibujar trazos discontinuos o cambiar el carrete o bobina (3) por un filamento o hilo (4) con otras características0 como color, grosor, textura, entre otros.

En una realización específica, el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) corresponde a un cuerpo de sujeción, que emula la forma de un lápiz.

En otra realización, el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptlco (2) tiene una sección de tamaño y forma variables que le permite ser utilizado por personas con distintos grados de dominio motriz. En una realización más específica, la sección del

5 cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) es una sección poligonal.

Preferentemente, la sección del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico es triangular.

En un aspecto de la Invención, el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) cumple con la triple función de ser el elemento de sujeción del usuario, la guía para el0 filamento o hilo (4) de dibujo y el soporte para el carrete o bobina (3). La parte posterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) cuenta con una horquilla (6), cuyos extremos tienen una perforación soporte de eje. En una realización específica, dicha horquilla (6) está fabricada con un material semlflexible que permite que en la horquilla (6) se pueda montar y desmontar rápidamente el carrete o bobina5 (3) de filamento o hilo (4).

En otra realización, el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) tiene una ranura o canal (7) que recorre longitudinalmente todo el largo del cuerpo principal del dispositivo háptico (2), donde dicha ranura o canal (7) permite montar el filamento o hilo (4) en su interior, sin necesidad de enhebrar el material. 0 En aún otra realización, se incorpora un sistema de pinza (8) en el extremo anterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2). En una realización específica, el material con el que está fabricado el sistema de pinza (8) es semlflexible lo que permite fijar el filamento o hilo (4) sin necesidad de enhebrarlo, donde la sección extendida permite utilizar el mecanismo con entrada y salida unldireccionalmente. 5 Las características permiten guiar el filamento o hilo (4) desde el carrete o bobina (5) desde la parte posterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) al extremo contrario, es decir la parte anterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) donde el filamento o hilo (4) es dispensado para realizar el dibujo sobre la superficie adherente (5). Por lo anterior, es posible montar el filamento o hilo0 (4) sin soltar un extremo de él.

En otra realización, la punta del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) tiene una terminación inclinada (respecto al plano teórico perpendicular al eje longitudinal), esta terminación de punta inclinada permite dibujar emulando de mejor forma la posición natural de dibujo con un dispositivo de dibujo.

En aún otra realización, el carrete o bobina (3) que contiene el filamento o hilo (4) es

5 desmontable y permite cambiar al filamento o hilo (4) cuantas veces sea necesario.

En una realización específica, el carrete o bobina (3) tiene una ranura axial que permite introducir el filamento o hilo (4) con un nudo en su extremo, de manera de que quede bloqueado y poder bobinar el filamento o hilo (4) en el carrete o bobina (3). El eje integrado de este carrete o bobina (3) se monta en las perforaciones presentes en0 los extremos de la horquilla (6) en la parte posterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2). La configuración permite rebobinar el filamento o hilo (4), una vez el carrete o bobina (3) está montado en el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2), sin necesidad de transmitir el movimiento por engranajes o poleas. Al quedar expuesto, el carrete o bobina (3) se puede girar directamente y de esta5 forma rebobinar el material.

En una realización específica, el material con el que se fabrica el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2) y el carrete o bobina (3) se selecciona entre: Plásticos termoestables, termoplásticos y elastómeros de alta rigidez, o combinación de polímeros. 0 En otra realización específica, el filamento o hilo (4) se selecciona entre: Fibras de lana sintéticas, naturales y mixtas. Considerando cualquier tipo de trenzado. Pueden utilizarse fibras especialmente diseñadas para adherir en una superficie adherente. En una realización particular, la superficie adherente es uno de los componentes de un cierre de gancho y bucle (Velero), donde la superficie adherente corresponde al5 componente de cierre de gancho.

Las ventajas de la presente invención se basan en que existe integración de características de uso y función en el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2).

Las características descritas a continuación son parte de la solución sistémica, que0 mejoran las características de usabilidad del material de dibujo.

El conjunto de características del sistema de estimulación multisensorial permite montar y desmontar el material con un menor grado de complejidad, permitiendo así que una persona con ceguera parcial y/o total pueda hacer uso del dispositivo sin asesoría de otra persona. el sistema de sujeción de horquilla (6), en la parte posterior permite un rápido montaje y desmontaje del carrete o bobina (3).

la ranura o canal longitudinal (7), en el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2), permite insertar el filamento o hilo (4) sin necesidad de enhebrarlo a través de todo el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2).

el ángulo inclinado de salida de filamento o hilo (4) permite emular de mejor0 forma la posición natural de un dispositivo de dibujo.

IV. en la parte anterior del cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2), específicamente en la punta de éste, hay un sistema de montaje en pinza (8), que elimina el proceso de enhebrado para finalizar el montaje del dispositivo de dibujo háptico.

5 V. Existe integración de características de uso y función del carrete o bobina (3) pues cumple con la función de contener el filamento o hilo (4) y cuenta con el eje integrado que permite su montaje directo en el cuerpo principal del dispositivo de dibujo háptico (2). Al estar expuesto el carrete o bobina (3), permite rebobinar el filamento o hilo (4) manipulando directamente y al tener0 una ranura de montaje es posible fijar el filamento sin la necesidad de enhebrar el filamento o hilo (4) a través del carrete o bobina (3).

VI. El sistema de estimulación multisensorial de la presente invención puede ser usado en el ámbito de la educación, como material didáctico de aprendizaje en distintas áreas donde el dibujo de carácter multisensorial puede ser usado para5 potenciar la experiencia (recreativa, de aprendizaje, entre otros). Puede ser directamente utilizado para realizar actividades que refuercen el proceso de aprendizaje de grafomotricidad en etapas tempranas.

Vil. El sistema de estimulación multisensorial de la presente invención también es útil en procesos de terapia, como una herramienta motivacional que permite0 realizar actividades de movimiento que pueden aportar valor al proceso de rehabilitación de distintas patologías musculoesqueléticas, neurológicas, entre otros.

VIII. El sistema de estimulación multisensorial de la presente invención puede ser usado como una herramienta de estimulación/exploración de creatividad en5 niños y adultos. La herramienta permite explorar un formato de expresión plástica poco convencional (dibujo con relieve), esta característica permite comprometer a las personas con la actividad. El formato puede variar según la necesidad específica del trabajo realizado.

El sistema de estimulación multisensorial de la presente invención puede ser construido en distintas escalas (según las necesidades del usuario) y con distintas formas de sujeción (según la necesidad de la actividad a realizar con el instrumento). Puede, en otras variaciones de la propuesta, contener el carrete en su interior. A modo de ejemplo: el formato puede ser una esfera, que en su interior contiene la fibra. 0 EJEMPLOS

El prototipo fue desarrollado mediante el uso de tecnologías CAD/CAM específicamente un instrumental de impresión 3D FDM. La metodología de diseño consideró: etapas de desarrollo de soluciones técnicas de fabricación, haciendo uso de la impresión 3D y; etapas de ensayo y testeo del producto. Las pruebas con 5 usuario fueron principalmente actividades de dibujo no dirigidas con profesores y estudiantes con ceguera parcial y/o total. La información recopilada en estas actividades, junto con la directa participación de los profesores, fue utilizada durante el proceso de diseño y desarrollo para mejorar las prestaciones del producto.

APLICACIÓN INDUSTRIAL 0 La presente invención tiene aplicación industrial en el área de materiales o herramientas de ayuda o apoyo al aprendizaje.