MOVIMIENTO DE OBJETOS

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con una placa perforada para controlar el movimiento de objetos que se sustentan en dicha placa perforada. Donde las perforaciones de la placa están equipadas con una pieza hecha de un material sensible a la dilatación por medio de una corriente eléctrica. Esta placa puede ser utilizada en un dispositivo braille, para controlar el movimiento ascendente/descendente de los pines de dicho dispositivo braille.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Algunos inconvenientes de los textos en braille actuales, es que ocupan más espacio que los textos en tinta. Por ejemplo, la transcripción de una página en tinta al sistema braille triplica su extensión. Un libro como El Quijote puede ocupar 14 volúmenes de unas 200 páginas cada uno. Un libro de texto de un alumno de educación secundaria puede ocupar más de 6 volúmenes. Esto ocasiona varios problemas: transporte y almacenamiento de los libros, organización de apuntes, etc.

Para solucionar este aspecto, se idearon dos fórmulas: a) la escritura interpunto: es decir, escribir por los dos lados de la hoja, porque los puntos de un lado coinciden con los espacios entre los puntos del otro. Esto que resulta tan fácil y evidente en tinta, en braille es necesario disponer de una impresora especial. De esta forma, se reduce a la mitad el volumen de las hojas, aunque hace difícil la lectura del braille para una persona que lo lea con la vista. b) Estenografía (o escritura abreviada): Serie de normas que sirven para abreviar algunas sílabas y terminaciones finales. La finalidad es aumentar la velocidad lectora y reducir el espacio. También tiene signos propios. Por ejemplo: en estenografía, "que" se escribe "q". En español la estenografía no es muy utilizada, sin embargo, en francés y en inglés, es muy común. También se denomina braille grado II.

Otro inconveniente es que a medida que se lee un texto en braille, los puntos se van degradando, por lo que en función del uso y trato que le demos, los puntos pueden irse desgastando en detrimento de la legibilidad y la velocidad lectora. Por esta razón, es conveniente almacenar los libros en vertical, evitando apilarlos unos encima de otros.

En cuanto a la velocidad más lenta del braille con respecto a la lectura en tinta, podemos decir que un buen lector en tinta alcanza de 300 o 350 palabras por min. Sin embargo, la velocidad media de los buenos lectores braille es, salvo excepciones, de unas 150 o 200 palabras por min. Esto supone una clara desventaja.

Efectivamente el carácter analítico asociado a las características de la percepción táctil hace que la velocidad de lectura disminuya considerablemente al leer en braille. No obstante, existen algunos estudios que defienden que la menor velocidad en braille es a causa de la falta de técnicas y didácticas adecuadas y que es posible la globalización y, por lo tanto, aumentar significativamente la velocidad.

Para compensar esta menor velocidad, se utilizan aparatos como, por ejemplo, el libro hablado, que permite a la persona ciega acceder a los textos impresos mediante grabaciones especiales con las que se consigue una velocidad similar a la que se obtiene leyendo en vista. Son muchos los libros de texto de asignaturas de letras que se graban, en lugar de transcribirse al braille.

El documento de patente US7497687, describe un dispositivo de visualización de puntos Braille, que comprende: una base en la que se forman una serie de orificios de recepción en la superficie superior y una capa de revestimiento, la cual está formada en la superficie superior de la base; un número de pines de reconocimiento alojados en los orificios de recepción, donde los pines se mueven hacia arriba y hacia abajo; y presentan una placa de metal, unida al extremo inferior de cada pin de reconocimiento; un eje guía está instalado por debajo de la superficie inferior de la base que tiene los orificios de recepción para mover el pin de reconocimiento hacia arriba y hacia abajo, y una parte de un cabezal instalado en el eje guía; y tiene una parte de soporte, dicha parte de soporte presenta pasadores electrónicos, los cuales selectivamente pueden impulsar a los pines de reconocimiento por una señal eléctrica y un cuerpo magnético unido a un lado de la misma parte del cabezal.

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, de dicho documento US7497687, el dispositivo de visualización de puntos braille tiene una serie de orificios de recepción en la superficie superior de un cuerpo de base, un pin braille está instalado en el orificio de recepción para moverse hacia arriba y hacia abajo, un electroimán que tiene bobinas es instalado en el extremo superior del orifico de recepción con el propósito de proyectar el extremo superior del pin mediante el uso de la energía electromagnética, una corriente se suministra a las bobinas del electroimán, a través de una fuente de alimentación, y una cubierta está instalada en la superficie superior del cuerpo base; y el pin braille está provisto para presentar movimiento hacia arriba y hacia abajo, mediante la acción de la energía trasmitida a las bobinas; las bobinas energizan al electroimán y éste provee de movimiento al pin braille; y el pin braille al ser elevado representa información en letras en relieve al usuario, mediante el uso de un ordenador.

En otra realización del dispositivo del documento US7497687, comprende una capa de recubrimiento que se forma en la superficie superior que tiene los orificios de recepción, donde la capa de recubrimiento, está unida por medio de un adhesivo a la parte superior de la base; una placa de metal está montada en el extremo inferior del pin de reconocimiento que se mueve en el orificio de recepción hacia arriba y hacia abajo. Un anillo está formado en la circunferencia del pin de reconocimiento y el pin de reconocimiento puede ser firmemente alojado en el orificio de recepción de la base. Un eje guía se instala en la parte baja de la base que tiene los orificios de recepción para recibir y mover arriba y abajo a los pines de reconocimiento; una parte de un cabezal instalado en el eje gula, mueve de derecha a izquierda y de izquierda a derecha sobre el eje guía. La parte del cabezal tiene una parte de soporte hecho de material no magnético y que tiene un pasador electrónico en el mismo, y el pasador electrónico sobresale selectivamente por una señal eléctrica. Un cuerpo magnético está unido a un lado de la parte de soporte que tiene el pasador electrónico en el mismo para mover al pin de reconocimiento en el orificio de recepción hacia abajo. El número de referencia es un rebaje formado en la superficie interior del agujero de recepción en la parte de la base. A medida que el anillo, del pin de reconocimiento se acopla con el rebaje, evita que el pin de reconocimiento, se mueva hacia abajo completamente por la acción del cuerpo magnético.

Actualmente, El uso de materiales piezoeléctrícos, en componentes de dispositivos braille, es muy conocido, ya que son utilizados en placas de dispositivos braille, pero son dispuestos longitudinalmente y se coloca una tira de material piezoeléctrico en la base de cada pin, de tal manera que cuando a la punta de la tira piezoeléctríca se le aplica energía eléctrica, se eleva y levanta el pin (S. Mad Saad, F. Razaly, M. Z. Md Zain, M. Hussein, M. S. Yaacob, A. R. Musa, y Y. Abdullah. Junio 2010. Development of piezoeléctrico braille cell control system using microcontroller unit (MCU). Issue 6, Volumen 9. pp:379-388. Esto requiere de mucho espacio, por lo que los dispositivos braille construidos en la actualidad son muy gruesos y con pocos pines.

OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene como objeto una placa perforada transversalmente para controlar el movimiento de objetos que se sustentan en dicha placa perforada. La presente invención también tiene como objeto a un dispositivo braille, el cual comprende una placa que controla el movimiento de objetos que se sustentan en dicha placa. Las características y ventajas adicionales de la presente invención se comprenden más claramente mediante la descripción detallada de la realización preferida de la misma, dada por medio de un ejemplo meramente ilustrativo, más no limitativo, con referencia a las figuras adjuntas, en las que: BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 es una vista en planta superior de una placa de la presente invención, donde se ilustra uno de los usos de la misma, que es una placa con celdas piezoeléctricas para controlar el movimiento de pines tipo braille.

La figura 2 es una vista en perspectiva explosiva de los componentes de un dispositivo braille, que comprende a la placa de la presente invención.

La figura 3 es una vista en perspectiva convencional de la figura anterior, donde los elementos del dispositivo braille están en una condición ensamblada.

La figura 4 es una vista en perspectiva convencional del dispositivo braille, donde se observa un corte seccional para ver a detalle el ensamblado.

La figura 5 es una vista en planta superior del dispositivo braille.

La figura 6 es una vista en perspectiva del dispositivo braille en una posición inicial de su uso.

La figura 7 es una vista en perspectiva convencional del dispositivo braille en una posición donde todos los pines sobresalen del dispositivo, por medio de la fuerza de gravedad.

La figura 8 es una vista en perspectiva convencional del dispositivo braille, donde los pines aún están en la posición de la figura anterior, y un usuario oprime un botón de selección de los pines a fijar. La figura 9 es una vista en perspectiva convencional del dispositivo braille, en una posición normal, donde los pines seleccionados son los que sobresalen del dispositivo braille para ser detectados por un usuario.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En primera instancia la presente invención se relaciona con una placa con perforaciones que controlan el movimiento de objetos que se alojan dentro de las perforaciones. Para ello, dicha placa se conforma de un cuerpo laminar (1), hecho de un material que le permita imprimir un diseño de circuitos electrónico, como por ejemplo, una tarjeta electrónica.

El cuerpo laminar (1) comprende, al menos, una perforación transversal (2), en la cual se inserta en su interior, una pieza (4) hecha de un material sensible a la dilatación por una corriente eléctrica. Donde dicha pieza (4) se prefiere que tenga la forma y dimensiones de la perforación transversal (2), de tal manera que pueda ser colocada de manera concéntrica y no obstruya la parte central de la perforación. Por ejemplo, esta pieza (4) puede ser un anillo, aro, argolla, abrazadera, arco, y/o similares. El material sensible a la dilatación por una comente eléctrica puede ser seleccionado del siguiente grupo: materiales piezoeléctricos, metales memoria, cuarzos, rubidio, sal de seignette, cerámicas, cerámica piezoeléctrica, cerámica técnica, sus combinaciones entre ellos, por citar algunos ejemplos.

Una matriz de circuitos impreso (5), interconecta a las piezas (4), por lo que dicha matriz está diseñada en el cuerpo laminar (1) de manera estratégica para conectar a cada una de las piezas (4) a un microcontrolador (6), el cual se coloca en el cuerpo laminar (1) para alimentar de energía eléctrica a toda la matriz de circuito impreso (5), la que a su vez proporciona energía eléctrica a las piezas (4) para dilatarías, con lo cual se causa una reducción del diámetro de la perforación transversal (2) y cuando se deja de aportar la energía eléctrica, las piezas (4) vuelven a su estado inicial, y la perforación (2) recobra su diámetro inicial. Con esta dilatación se puede fijar la posición de un objeto (7), o dicho de otra manera, se puede controlar, de manera individual, el movimiento de un objeto (7) que se aloja o pasa por la perforación (2), por lo que dependiendo de la posición de la placa de la presente invención, la combinación: perforación (2) y pieza piezoeléctríca (4), controlarán el movimiento o deplazamiento ascendente/descendente, o derecho/izquierdo, del objeto (7). Por lo que esta pieza realiza la función de un actuador o válvula que controla el movimiento de un objeto. Cabe señalar que la dilatación de la pieza sensible a la dilatación (4), puede ser muy sensible o muy notable; por ejemplo desde unos pocos micrómetros o más, según se desee.

El objeto (7) puede ser cualquier objeto configurado para ser alojado o pasar libremente por la perforación (2); por lo que dicho objeto (7) debe tener, preferentemente, la misma configuración, forma y dimensiones, de tal manera que pueda ser alojado dentro de la perforación (2), pero que pueda moverse libremente; sin embargo, dicho objeto (7) debe tener un grosor tal, que cuando la pieza sensible a la dilatación (4) se dilate, presione al objeto (7) lo suficientemente que trunque su movimiento. Este objeto puede ser un pin de los utilizados en un dispositivo braille, donde dicho pin tiene un tope (8) que puede ser una saliente circular, la cual se ubica a 1/3 de la longitud del pin.

En una modalidad de la presente invención es que la saliente anular (8), puede ser continua o discontinua, por lo que su configuración podrá ser aquella que permita servir de tope de dicho pin braille (7).

Dentro de los usos de la placa perforada, de la presente invención, es en un dispositivo braille, por citar algún ejemplo, tal como se muestra en las figuras anexas. Por lo que dicho dispositivo braille, queda comprendido en el alcance de la presente invención. Para conformar un dispositivo braiile, utilizando ia placa de la presente invención, un pin (7) se coloca verticalmente en cada perforación (2) que ya tiene incrustada una pieza sensible a la dilatación (4); donde el extremo más largo (2/3) del pin (7), tomando como referencia la saliente circular (8), se introduce en dicha perforación (2), quedando sostenido por la saliente circular (8) sobre la pieza sensible a la dilatación (8).

En la parte inferior de la placa de la presente invención se coloca una tapa inferior (9), la cual está provista de cavidades (10), donde en cada cavidad se aloja el extremo inferior de un pin (7) que sobresale de las perforaciones (2) del cuerpo laminar (1).

En la parte superior de la placa en cuestión, se coloca una placa espadadora (11), la cual tiene perforaciones (12) donde se aloja la parte superior del pin (7) y su saliente circular (8), por lo qué, las perforaciones (12) de la placa espadadora (11) tienen diámetros que permitan que la saliente drcular (8) se aloje y el pin (7) tenga libre movimiento ascendente/descendente. El espesor de esta placa espadadora (11), debe ser lo suficiente para cubrir por completo los pines (7) cuando están en una posición relajada.

Una tapa superior (13) se coloca sobre la placa espadadora (11), la cual tiene perforaciones (14) donde se permite solamente la salida de la punta superior del pin, pero sin dejar salir la saliente drcular (8), de tal manera que dicha tapa superior (13) sirve de seguro para evitar que los pines se desprendan del dispositivo braiile.

Un botón sensor (15), se provee para seleccionar a cuales perfbradones (2) de la placa en cuestión, se les dilatará su pieza sensible a la dilatadón (4). Por lo que dicho botón sensor (15) se comunica con el microcontrolador (6), por medios convencionales, para que dicho microcontrolador (6) envíe corriente eléctrica a las piezas (4) a dilatar. La manera de colocar el botón sensor (15) en el dispositivo braiile, es de una manera que facilite su maniobrabilidad por un usuario (16). Por ejemplo, una modalidad de la invención, es que dicho botón (15) se puede colocar en la cara superior o externa de la tapa superior (13).

Cabe señalar, que dicho dispositivo, podrá estar conectado a un aparato electrónico (no ilustrado) que le proporcione la información de lectura a codificar, por ejemplo, una computadora, tablet, celular, etc.

La manera de cómo funciona el dispositivo braille antes descrito, es el siguiente:

El dispositivo sin ninguna aplicación de energía eléctrica (Figura 6), se coloca con la tapa superior (13) hacia abajo, para que la punta superior de todos los pines (7) sobresalgan por las perforacines (14) de la tapa superior (13), por medio de la fuerza de la gravedad, ver Figura 7.

Después se procede a presionar el botón sensor (15), el cual ya tiene la instrucción de cuáles perforaciones (2) a dilatar (Figura 8). Después se voltea el dispositivo braille para que la tapa superior quede hacia arriba (Figura 9), de tal manera que los pines que fueron presionados por las piezas actuadoras (4) quedan fijos y sus puntas superiores quedan expuestas sobresaliendo de las perforaciones (14) de la tapa superior (13).

De esta manera, se expresan las letras de interés en cada celda (3) braille, para formar un marco de lectura, para usuarios que necesitan de estos dispositivos braille.

Con los métodos hasta ahora conocidos, se pretende generar movimiento en los pines por medio de algún tipo de actuador, ya sea neumático, hidráulico, electromagnético, piezoelétrico o metal memoria. Mientras que con la presente invención, basta con generar una dilatación de algunos micrómetros, 12 μ aproximadamente, por anillo opresor (4) de cada pin (7), para liberar o restringir el moviminto libre del pin (7). Además, para actualizar la página braille, basta con aplicar una fuerza externa a los pines, como por ejemplo la fuerza de gravedad, con la cual se puede desplazar ascendentes y/o descendente de la carrera del pin (7). Con esto es posible concentrar una gran cantidad de pines en un espacio reducido y permitir la creación de una hoja completa braille rápidamente actualizable.

Por ejemplo, en una hoja braille normal, de la presente invención, tenemos 30 renglones de palabras y 28 letras por cada renglón, y considerando que en cada celda braille se tienen 8 pines (7), tenemos que en una hoja braille hay 6720 pines braille. Con esto se puede crear una página braille totalmente actualizable, donde tos pines se desplazan 0.7 mm de carrera ascendente y/o descendente. Ahora con respecto al espacio horizontal, si extrapolamos lo antes descrito, a un braille convencional, siempre y cuando dicho braile convencional tuviera 6720 pines, se necesitaría tener un espacio de 4.7 m; mientras que con la presente invención, se requiere de un espacio horizontal de 8 cm. Lo que permite que se puedan concentrar una gran cantidad de pines en un espacio reducido.

Como se puede ver, con esto es posible que en un reducido espacio como en una matriz Braille se coloquen miles de pines que pueden ser controlados electrónicamente para actualizar a una página completa de texto en braille; lo cual hasta la fecha no ha sido posible de lograr.

Como se puede hacer notar, esta descripción y figuras utilizadas para describir los detalles de la presente inveción, son meramente ilustrativos de algunas de las modalidades de realización de la invención. Por lo que dicha descripción y figuras, no deben ser consideradas como una limitante para la invención; por lo que todas aquellas modalidades no referidas en esta descripción, y que estén dentro del espíritu de la presente invención, quedan comprendidas en el alcance de protección de tal invención. Ejemplo

El presente ejemplo es una modalidad de la realización de la presente invención, aplicada a un dispositivo braille, el cual se explica según a las figuras incluidas.

A una lámina de baquelita (1) se le realizaron perforaciones transversales (2) en un arreglo de agrupaciones, donde tales agrupaciones las denominaremos como celdas braille (3); el número de perforaciones transversales (2) por celda braille (3) fue de 8, pero este número de perforaciones puede ser variable, según se desee. El arreglo de tales perforaciones (2) es en pares, como se disponen en una celda braille convencional. En este ejemplo el número de celdas (3) fue de 5, pero la placa puede ser útil desde con una sola celda braile (3).

En cada perforación transversal (2) se insertó un anillo (4) hecho de un material piezoeléctríco.

Una matriz de circuito impreso (5) se diseñó en la pieza de baquelita (1) de manera estratégica para conectar a cada uno de los anillos piezoeléctrícos (4).

Un microcontrolador (6) se agregó en el cuerpo laminar (1), para alimentar de energía eléctrica a toda la matriz de circuito impreso (5), la cual a su vez proporciona energía eléctrica a los anillos piezoeléctrícos (4) para dilatarlos, con lo cual se da una reducción en el diámetro de los anillos (4) y cuando se deja de aportar la energía eléctrica, dichos anillos (4) vuelven a su estado inicial. Dicho de otra manera, de esta forma se controla, de manera individual, la apertura y cierre de los anillos piezoeléctrícos (4), por lo que estos anillos funcionan como actuadores.

Un pin (7) tipo braille se introdujo en cada anillo piezoeléctríco (4), donde dicho pin (7) tiene una saliente anular (8) ubicada en su parte superior, a una posición de 1/3, con respecto a la longitud de dicho pin (7); a partir de dicha saliente anular (8), el pin se divide en dos secciones, una larga que es aproximadamente 2/3 y una corta 1/3, según la longitud de dicho pin (7).

La manera de colocar el pin (7) en la placa con celdas, de la presente invención, es como se ilustra en las Figuras 2, 3 y 4; donde la sección larga del pin (7), tomando como referencia a la saliente anular (8), queda introducida en la perforación del anillo piezoeléctríco (4), el cual ya está insertado en la perforación transversal (2). De tal manera que la saliente anular (8) queda sobre el borde del anillo piezoeléctríco, por lo que la función de dicha saliente anular (8) es servir de tope para el pin (7).

La función de los anillos piezoeléctrícos (4), es servir como un opresor de los pines tipo braille (7), lo cual se logra por la dilatación del cuerpo de los anillos (4) cuando se les aplica una corriente de energía eléctrica, de tal manera que con ese dilatamiento, se reduce el diámetro de los anillos (4), presionando la punta de los pines (7) que están dentro de las perforaciones de dichos anillos (4), deteniendo el deslizamiento ascendente/descendente de los pines (7) y fijando así una posición firme del pin (7), mientras dure la dilatación de los anillos piezoeléctrícos (4); de tal manera que los pines quedan en una posición expuesta.

En la parte inferior de la placa de la presente invención se proveyó una tapa inferior (9), la cual está provista de cavidades (10), donde en cada cavidad (10) se alojó el extremo inferior de un pin (7) que sobresale de las perforaciones (2) del cuerpo laminar (1).

En la parte superior de la placa en cuestión, se colocó una placa espadadora

(11) , la cual tiene perforaciones (12) donde se aloja la parte superior del pin (7) y su saliente circular (8), por lo qué, las perforaciones de la placa espadadora

(12) tienen diámetros que permiten que la saliente circular (8) se aloje y el pin (7) tenga libre movimiento ascendente/descendente. El espesor de esta placa espadadora (11) fue lo suficiente para cubrir por completo los pines (7) cuando están en una posición relajada. Una tapa superior (13) se colocó sobre la placa espadadora (11), la cual tiene perforaciones (14) donde se permite solamente la salida de la punta superior del pin (7), pero sin dejar salir la saliente circular (8), de tal manera que dicha tapa superior (13) sirve de seguro para evitar que los pines se desprendan del dispositivo braille.

Un botón sensor (15) se proveyó en la cara superior de la tapa superior (13), para seleccionar a cuales perforaciones (2) de la placa en cuestión, se les dilatará su pieza sensible a la dilatación (4). Por lo que dicho botón sensor (15) se comunica con el microcontrolador (6), por vía inalámbrica, para que dicho microprocesador (6) envíe corriente eléctrica a las piezas (4) a dilatar.

El dispositivo braille se conectó a una tablet, para recibir la información de la lectura de interés.