自動(dòng)翻書器的設(shè)計(jì)-真空氣吸式【三維PROE】【15張CAD圖紙及說明書全套】【YC系列】

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關(guān)鍵詞：自動(dòng)翻書器、輔助技術(shù)、非手工閱讀 1、引言 翻頁是閱讀過程中必不可少的一個(gè)過程。很多人認(rèn)為這只是一個(gè)簡單的動(dòng)作。本文的目的是評估目前國家最先進(jìn)的一些翻書器，這些翻書器能夠完成翻頁這個(gè)過程。一個(gè)自動(dòng)翻書器能夠使翻頁實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，甚至不需要通過雙手也可以實(shí)現(xiàn)翻頁過程。一個(gè)合適的手動(dòng)開關(guān)、腳動(dòng)開關(guān)或者通過呼吸控制的開關(guān)就可以使翻書器無障礙的啟動(dòng)運(yùn)行。開關(guān)按鈕也可以通過眼睛、下巴或者聲音控制。 非手工閱讀對音樂家和殘疾人來說很有意義。舉個(gè)例子，比如音樂家，他們需要的是雙手在操作樂器時(shí)翻樂譜。對殘疾人而言，他們由于身體缺陷不方便翻閱書籍，他們需要一些技術(shù)來幫助他們讀書、讀雜志和看報(bào)紙。在這種方式下，翻書器能夠讓殘疾人像正常人一樣讀書。 翻書器對由于神經(jīng)功能受損、肌肉受傷或其它原因?qū)е码p手不便的人來說十分有利。這些人包括犯有腦血管疾病、脊椎受損、肌肉萎縮、多發(fā)性硬化癥、大腦癱瘓和關(guān)節(jié)炎等疾病的人。翻書器能夠使他們通過讀書來提高自己的生活質(zhì)量，讀書在一個(gè)人的日常生活中必不可少。 在這一領(lǐng)域的商業(yè)化努力過程中，絕大多數(shù)廠家都只將目標(biāo)人群對準(zhǔn)了殘疾人。結(jié)果是賣出去的翻書器常常被證明在翻閱傳統(tǒng)的書籍和雜志時(shí)操作遲鈍、聲音嘈雜，而且價(jià)格十分昂貴。盡管殘疾人對這項(xiàng)技術(shù)十分關(guān)注，但這些暴露出來的問題限制了翻書器的銷量。如果這項(xiàng)技術(shù)想要成功打開市場，就必須擴(kuò)大規(guī)模、降低成本。只有把翻書器的市場從以殘疾人為主的市場擴(kuò)展到包括音樂家和其他需要這項(xiàng)技術(shù)的人員的市場，并且以閱讀方便和可以非手工閱讀為特色。才能夠保證這項(xiàng)技術(shù)在殘疾人和老年人中廣泛使用，而且會(huì)收到鋼琴家、音樂店和書店的歡迎。這種技術(shù)在醫(yī)院、護(hù)理所和圖書館的應(yīng)用十分明顯。第二部分和第三部分將分別使用自動(dòng)機(jī)械翻書器和數(shù)字閱讀設(shè)備的方法為音樂家解決在演奏過程中的翻曲譜問題。 2、 自動(dòng)機(jī)械翻書器 為了更好的理解和評價(jià)自動(dòng)機(jī)械翻書器在傳統(tǒng)書籍上的使用情況，觀察自動(dòng)機(jī)械翻書器在翻書過程中的三個(gè)步驟是有必要的，這三個(gè)步驟是選單頁、翻頁和固定。選單頁是指利用機(jī)械機(jī)構(gòu)抓起或吸起單獨(dú)一張紙，這個(gè)步驟可以通過氣壓、摩擦輪、有粘性的裝置、夾子、帶有磁性的裝置或破壞的標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)。如果選單頁這個(gè)步驟能夠?qū)崿F(xiàn)，那么就可以通過多種方法來實(shí)現(xiàn)翻頁這個(gè)步驟，這些方法包括齒輪裝置、凸輪裝置、震動(dòng)裝置或者多桿機(jī)構(gòu)。在翻頁的過程中，還必須保證已經(jīng)翻好了的紙張固定好。 不設(shè)計(jì)一個(gè)有效的固定裝置，那么自動(dòng)機(jī)械翻書器就不能實(shí)現(xiàn)翻書的功能。如果沒有一個(gè)有效的固定裝置，有的書籍在它們被打開后不會(huì)保持打開狀態(tài)，尤其是新書，他們會(huì)有自動(dòng)合起來的趨勢。這就使得自動(dòng)機(jī)械翻書器的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜了，因?yàn)檫@需要保持已經(jīng)翻了的頁碼不變的同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)翻頁的操作。這或許就是自動(dòng)機(jī)械翻書器能否成功的關(guān)鍵之處。 然而自1874年以來，與自動(dòng)機(jī)械翻書器相關(guān)的專利多達(dá)50多個(gè)，實(shí)際上這些專利當(dāng)中卻沒有一項(xiàng)專利被廣泛用于商業(yè)生產(chǎn)，那是因?yàn)閹缀跛械膶＠既鄙俪晒?shí)現(xiàn)其功能的選單頁、翻頁和固定三個(gè)步驟中的一個(gè)或兩個(gè)。回顧一下前人的專利文獻(xiàn)，有的在選單頁時(shí)不可靠而且聲音嘈雜，有的在每頁紙上粘上一個(gè)笨重的夾子。這些專利的不同點(diǎn)也就是在于他們實(shí)現(xiàn)選單頁、翻頁和固定的方式不同。其實(shí)在評估了這一系列產(chǎn)品之后，發(fā)現(xiàn)最難的是要保證自動(dòng)機(jī)械翻書器要能夠?qū)σ幌盗谐叽绱笮〔灰缓唾|(zhì)量不同的書本都能夠?qū)崿F(xiàn)上述三個(gè)步驟。 值得注意的是，網(wǎng)站上的視頻中展現(xiàn)的許多成功實(shí)現(xiàn)翻書功能的自動(dòng)機(jī)械翻書器都沒有能夠改變翻頁和固定之間的微妙關(guān)系。這在優(yōu)酷視頻中被當(dāng)做一個(gè)專題描述的很清楚。在任何一個(gè)高要求的自動(dòng)翻書器中都有一個(gè)目標(biāo)就是要求在翻頁過程中存在一個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)固定這一步驟。 到目前為止，自動(dòng)機(jī)械翻書器的商業(yè)化目標(biāo)主要還是殘疾人群體。市場所提供的產(chǎn)品大體上有兩種：全自動(dòng)機(jī)械翻書器和半自動(dòng)機(jī)械翻書器。它們是以完成精確翻書操作是否需要使用帶磁性的夾子來區(qū)分的。對全自動(dòng)機(jī)械翻書器而言，使用者僅僅需要在開始讀書前把書放上去，然后就可以通過按鈕操作將書本翻到任意一頁。值得注意的是，全自動(dòng)機(jī)械翻書器并不是指在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)翻頁，而是指在沒有任何準(zhǔn)備的情況下翻頁都能精確的翻到準(zhǔn)確的頁碼。而半自動(dòng)機(jī)械翻書器就不能自動(dòng)精確翻到準(zhǔn)確的頁碼，而是需要依靠其他操作配合。這兩種翻書器，用戶都是只要觸發(fā)一個(gè)按鈕，然后翻書器循環(huán)實(shí)現(xiàn)翻書的操作，按鈕也可以通過呼吸控制、下巴控制、或者眼睛控制。因?yàn)檫@些按鈕都可以通過立體聲或單聲道插頭連接到設(shè)備上，所以這些按鈕在大多數(shù)自動(dòng)翻書器上都能夠使用， 2.1 全自動(dòng)機(jī)械翻書器 目前市場上的全自動(dòng)機(jī)械翻書器有幾個(gè)主導(dǎo)品牌。這些品牌包括GEWA 自動(dòng)機(jī)械翻書器、 BLV-6自動(dòng)機(jī)械翻書器、 QED 自動(dòng)機(jī)械翻書器、Ablenefs Flip 自動(dòng)機(jī)械翻書器和采用Qidenus 技術(shù)的 QiCare自動(dòng)機(jī)械翻書器和 QiVinci 自動(dòng)機(jī)械翻書器。也許是由于顧客的要求，這些機(jī)器都是體積較大，材質(zhì)比較堅(jiān)硬，運(yùn)動(dòng)比較緩慢，聲音比較嘈雜，而且價(jià)格比較昂貴。 GEWA 自動(dòng)機(jī)械翻書器來自 Zygo工廠， Zygo工廠是一個(gè)大型的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)廠商，它為各類翻書器構(gòu)提供按鈕。這種翻書器需要用戶通過按鈕一步一步的控制翻書過程。通過橡膠滾輪控制向前翻或者向后翻，翻一頁或連續(xù)翻幾頁，所以用戶坐著或者躺著使用都十分舒服。這種翻書器不需要使用膠水或膠帶，內(nèi)部和外部的塑料板是用來保證閱讀時(shí)書本能夠水平放置。翻書過程中存在一些錯(cuò)誤，比如翻書過程中出現(xiàn)粘業(yè)現(xiàn)象或者頁面褶皺，這時(shí)可以通過另一個(gè)按鈕控制橡膠滾輪精確操作。GEWA 自動(dòng)翻書器能夠翻閱大部分教科書、平裝書和雜志，他所能翻閱的書的尺寸最大可達(dá)“12cm×9cm”，最大厚度可達(dá)2cm，它的售價(jià)為5000美元，因此GEWA 自動(dòng)機(jī)械翻書器是最昂貴的自動(dòng)翻書器之一，它的價(jià)格和重量（15磅）使它適合于慈善機(jī)構(gòu)為殘疾人提供幫助。 另一個(gè)與這個(gè)價(jià)格差不多的自動(dòng)機(jī)械翻書器是QED 自動(dòng)機(jī)械翻書器。QED 自動(dòng)機(jī)械翻書器來自售后服務(wù)與質(zhì)量都有保證的英國。QED 自動(dòng)機(jī)械翻書器適合用來翻閱比較薄的報(bào)紙、雜志、平裝版和厚度可達(dá)50毫米也就是2英寸精裝書。本自動(dòng)機(jī)械翻書器采用一個(gè)已有專利的連接到噴嘴的真空泵來使紙張一張一張的分開。只要紙的一個(gè)角微微彎曲，就能采用異形噴嘴輕輕吸走，而且其他頁面不變。通過一個(gè)狹長的木板完成翻書的動(dòng)作，并且壓平書本以便于閱讀。QED 自動(dòng)翻書器的售價(jià)也是5000美元，能翻閱的書的尺寸大小和GEWA 自動(dòng)機(jī)械翻書器差不多。 Ablenet Flip自動(dòng)機(jī)械翻書器是進(jìn)入市場的最新的一種自動(dòng)機(jī)械翻書器，售價(jià)為3900美元，它是通過價(jià)格來與其他同類和同等級的產(chǎn)品來競爭的。如果需要翻閱一本書或者一本雜志，那么它在實(shí)際操作前的準(zhǔn)備時(shí)間大概為2分鐘，它可以一次性翻閱一頁或者五頁，也可以通過一直按住按鈕不放來實(shí)現(xiàn)連續(xù)翻閱好幾頁。這個(gè)自動(dòng)翻書器能夠翻閱的書本或雜志的大小范圍在“4.13cm×5.83cm”和”8.67cm×11.69cm”之間,書籍厚度可達(dá)1.18英寸。它翻閱的速度大概為每頁8秒，但是在快速情況下看書的速度可達(dá)0.6頁至3頁每秒，這種自動(dòng)機(jī)械翻書器的尺寸比較大，尺寸為“23.62cm×18.90cm×11.02cm”質(zhì)量為18.74磅。更GEWA 自動(dòng)機(jī)械翻書器和QED 自動(dòng)機(jī)械翻書器一樣，它們的規(guī)格使它們更適合于布置在慈善機(jī)構(gòu)中，而不是在個(gè)人家里。 在這個(gè)價(jià)格范圍內(nèi)，另一個(gè)最近上市的全自動(dòng)機(jī)械翻書器是QiCare自動(dòng)機(jī)械翻書器，這種自動(dòng)機(jī)械翻書器應(yīng)用了來自奧地利的qidenus技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)非常適合于翻閱極薄的雜志或期刊。使用時(shí)將雜志或者期刊放在機(jī)器的閱讀平面區(qū)域，使用嵌入式機(jī)構(gòu)將雜志或期刊固定在那個(gè)區(qū)域。當(dāng)有激活信號時(shí)，這個(gè)自動(dòng)翻書系統(tǒng)無論向前翻閱或者向后翻閱都將會(huì)十分輕便。該操作過程可以使用多種因素控制，包括由語音控制、雙向開關(guān)控制、手指控制或接近傳感器控制。這種裝置是為了四肢發(fā)抖或者殘疾人設(shè)計(jì)的，但是該翻書器定價(jià)3000美元似乎有點(diǎn)高。