[发明专利]一种盲人触觉图像实现的装置及方法

摘要

本发明公开了一种盲人触觉图像实现的装置及方法，利用微型步进电机和升降柱构成图像的单个触点，在电机固定板和触摸板的配合下，触点被控制可实现上下运动，N个微型步进电机组成矩阵排列的阵列。微控制器把包含N个像素的二值图像转换成控制信号，通过电机驱动电路控制N个微型步进电机和升降柱所构成触点组成的阵列，使其呈现与二值图像相对应的状态像素为1的点凸起，像素为0的点凹陷。盲人使用者可利用本装置，通过阵列的起伏直观地感受周围环境；阵列随使用者的移动可进行刷新，具有实时性；触点间距较小，阵列可在紧凑的小区域内实现。

主权项

一种盲人触觉图像实现的装置，其特征在于，包括三维地形探测器、单片机、N个微型电机(1)、N个升降柱(2)、电机固定板(3)、触摸板(4)、N/2个电机驱动电路；其中，N＝2n2，n为大于1的偶数；所述微型电机(1)为步进电机，转轴带有螺纹；升降柱(2)为棱柱体，顶部具有凸起，底部具有螺纹孔，所述螺纹孔与微型电机(1)的螺纹相匹配；电机固定板(3)上开有N个矩阵排列的圆槽，微型电机(1)的底部嵌套在圆槽内；电机固定板(3)还开有N个通孔，为微型电机(1)的控制线提供通道；触摸板(4)上开有N个方形孔，升降柱(2)穿过方形孔，底部与微型电机(1)螺纹连接，触摸板(4)的方形孔卡住升降柱(2)从而使其只能做垂直的上下运动；所述电机驱动电路包括四个依次串联的串行信号转并行信号移位寄存器U1‑U4，每个串行转并行信号移位寄存器的八个并行输出脚依次接两个微型电机(1)的信号线；U2、U3、U4的串行输入时钟信号端相连后接入U1的串行输入时钟信号端；U2、U3、U4的输出时钟信号端相连后接入U1的输出时钟信号端；U1的串行输入端、U1的串行输入时钟信号端、U1的输出时钟信号端分别连接单片机的I/O口；通过把三维地形探测器得到的地形和场景进行压缩、提取有用信息，得到二值图像，把二值像素转换成凹凸的触觉像素，最终实现凹凸的阵列，将明眼人可以看到的景象转换成一帧触觉图像提供给盲人。