为用手指和耳朵感知的人:学子为失明者造电子书(全文)

2015-02-12 15:25:35 来源: 北京晚报 举报
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从左至右,王天奇、游启麟、苏立新。

电子阅读的普及,把以往几百页的大部头著作成功压缩到一台薄薄的电子设备中,让明眼的人们能够随时随地在书的海洋中畅游。然而,在我们的身边还生活着这样一个群体,他们只能用手指和耳朵来感知这个世界,阅读对于他们来说,是探索世界的方式,更是甜蜜的负担。

来自北京交通大学电子信息工程学院的三位本科生游启麟、王天奇和苏立新,在无意中了解到视障人士的这一需求之后,凭借着学生最朴素的初心,对当前市场上体积庞大、价格昂贵的盲文点显器进行了改造,打造出新一代的便携式“盲文电子书”,让失明者也能最大程度地享受到阅读乐趣。该项目也被评为了第三届首都大学生科技创新与专利成果展示推介会的创新金奖作品。

盲人故事激发创新动力

盲文点显器,相当于视障人群的电子书,通过与读屏软件配合使用,点显器能够显示出读屏软件读取内容的“盲文版”,并通过盲文点阵的凸起凹下,让失明者用双手徜徉书海。当前市场上的盲文点显器造价高,体积大,大多应用于视障人士的课堂教学,难以实现随身携带。下决心将这一现状进行改进的是来自北京交通大学的三名大四学生。

游启麟、王天奇和苏立新曾经是北京交通大学理科实验班的同学,三个人都喜欢动手做点儿小玩意儿。在大三时偶然读到的一个励志故事,带给了他们新颖的创意。

励志故事的主角叫郑建伟,是一名先天性双目失明患者,但他以超乎常人的毅力,实现了自己出国留学读书的梦想。他也是西南地区第一个雅思盲考生。

郑建伟在讲述自己的故事时曾经提到,他的阅读之路异常艰辛,在备考雅思时,只有部分的培训资料可以靠读屏软件学习,更多的雅思资料只能摸“盲文版”——先将资料扫描,用特定软件转换成word文件,再通过盲文复刻机打印成盲文——这是件既费时又费力的活儿。在考试时,郑建伟的盲文版试卷打印出来差不多有100多页,光阅读就用了5个小时。

三个人后来才了解到,针对视障人士的出版物并不丰富,并且阅读成本极高。普通人看的薄薄的一本书,打印成盲文就得差不多有半米高;而正常一本三四块钱的杂志,对于视障人士来说,阅读成本得增加到几十块。

这个故事为正在为大学生创新实践项目寻找选题的三人小团队提供了灵感。“既然目前盲文点显器的问题是成本高,体积大,那如果我们能想办法减小体积,降低成本,让有需要的人们能有更丰富的阅读生活,应该会是一件很有意义的事情。”

三人中唯一的女生王天奇说,她妈妈曾经问过她,为什么产品关注的是比较边缘的群体。王天奇想了想,给了妈妈这样一个答案:“科技的发展,不就是为了帮助那些需要帮助的人吗?而他们刚好是那些最需要帮助的人。”

为用手指和耳朵感知的人:学子为失明者造电子书

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为用手指和耳朵感知的人:学子为失明者造电子书

 灵感碰撞让成本大大降低

经过一番调研,对于盲文的基本原理和市场现状,三人如今俨然成了“小行家”。游启麟说,与汉字横竖撇捺的笔画构成不同的是,每个盲字的基本组成单位是“方”,每方通常用6个点或8个点来表示。其中,8个点代表的是标注了音调的盲文。

目前市面上的盲文点显器售价一般在1万到2万之间,尺寸约为30厘米长、9厘米宽、2厘米厚。而这么大个儿的点显器上,显示的内容容量仅为40方,相当于20多个汉字,约为一句话的长度。

三个人首先想要破解的难题是,有没有可能将目前的盲文点显器变得“袖珍”起来,让它真正成为一本便携的电子书。调研后发现,盲文点显器的大块头儿其实是由它的工作原理来决定的。虽然盲文点显器的基本功能是将正常的文字转化成失明者可以触摸的盲点。但是,就工作原理来看也是有所区分。在当前的国内市场上,盲文点显器主要有压电式和电磁式两种。其中,电磁式盲文点显器通过电磁线圈工作,其机械机构决定了它的体积不能压缩;而压电式盲文点显器用的是压电陶瓷,该材料的形变小且成本高。

于是,三个人在材料的选择上开始琢磨起来。组长游启麟是个科技达人,平时没事儿就泡在各种科技前沿的论坛里。一种在其他领域广泛应用的特殊形变材料,突然进入他的视野。这种材料体积小,且完全能够满足盲文点显器上所需要的伸缩功能。“我觉得这只能用灵感的火花来形容,做发明可能就是需要点创意和灵感,要不然怎么会有新的东西出现?”

然而,灵感的火花并未给他们带来多少好运。游启麟将他们第一代的实验品称为“辛酸与寒碜的理想与现实”,简单的铜柱结构、粗糙的纯手工焊接、不太成熟的控制算法……这样出来的样品,不可避免地成为“牺牲品”。像这样一次次的失败,成了三个人在2014年上半年里的家常便饭。

王天奇大概算了笔账,在最初的纯手工版本里,每做出1个点就要花费两个多小时,做完1方8个点就需要十几个小时,等配好的特殊的胶变干又需要十几个小时。“也就是说,我们做1方就需要花费20多个小时,而关键是这20多个小时出来的效果还难以得到保证。最开始,我们的控制算法写得不好,通电信号没给够或者给得太足,一通上电,八个点全烧了,听到那声音我们的心都碎了,这意味着20多个小时的心血就全没了。”

后来,在老师的帮助下,他们的实验样机开始慢慢实现了“半自动化”,很多零部件不再需要自己亲自动手打磨,而是有了工厂专门定制。

他们的努力没有白费,经过近一年的摸索,三人完成的新一代盲文点显器,将具有同样显示容量的产品成本压缩到了1000块钱以内;试验机样品的厚度,仅为当前市场上产品厚度的1/2左右;正常情况下,可以连续工作10个小时。

不过,三个人对此并不满足。苏立新说,未来他们想把它做成一个真正的阅读器,与手机相连,成为一个手机挂件,“更薄更轻,更便宜。”

在实验室住了一个月

“走,我们去中发看看,有没有什么新东西。”在去年一年里,中发电子市场几乎成为三个人固定的“约会”场所。

王天奇说,在盲文点显器上使用新的特殊材料,对于他们来说是全新的尝试,没有任何可借鉴的经验。“我们也不知道该用什么样的零部件。就只能多看,或许看到某个零部件,就会突然有了灵感。所以我们逛起中发来,真的就跟女生逛街一样,没有什么目标,就是去批发市场上开开眼。”

2014年也是三个人零周末和零假期的一年。为了不耽误课程,他们只能利用课余和晚上的时间来进行实验,两三点睡觉就是常事儿。赶上项目验收或者结题检查,在实验室里刷夜也就不是什么新鲜事儿。王天奇说,最忙的时候,她常常是下了课就直奔实验室,最多的时候断断续续近一个月都没怎么回过宿舍。“我把漱口杯、牙刷全部带到了实验室。现在想想,那会儿真是蛮拼的。”

“做实验做到兴奋的时候真是停不下来,或者到了关键阶段想要急于看到成果的时候,就不想睡觉不想吃饭。”苏立新说,在他们的实验室里,有一个睡袋,有一个地铺,还有一张床,三个人实在撑不住的时候就会去躺半个小时。“我们一年半做到现在真的挺不容易的。”

忆完苦,三个小伙伴依然对未来充满了无限的期待。目前他们手上新的改进方案,能将特殊伸缩材料运用量减少1/4,他们还在进一步减小体积,降低成本。“我们希望能有大的公司一起加入,一起合作进行项目研发。将来让更多的人受益。”(牛伟坤 文并图)

netease 本文来源:北京晚报 责任编辑:王晓易_NE0011
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