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Il display Braille basato su Rotating-Wheel del NIST (RWB) è un sistema refreshable Braille che riceve l'input digitale da un dispositivo quali un lettore elettronico di libri, un assistente digitale personale (PDA) o un calcolatore desktop e lo invia ad un output Braille continuamente aggiornato, permettendo l'accesso di utente alle sorgenti quali i libri, i documenti, e-mail e pagine Web.
I sistemi esistenti Braille sono altamente raccomandati per l'esperienza nella lettura di precisione che forniscono rispetto ai sistemi basati sul parlato, ma la curva prezzo/prestazione è stata proibitiva per molti.
L'obiettivo di questo progetto è di fornire agli utenti un livello di funzionalità che si avvicina a quello di un display Braille full-line convenzionale, ma con una riduzione importante del costo, e affidabilità migliore.
Con i valutati 750000 ciechi e un più grande numero di americani visivamente alterati (e più milioni nel mondo) e con il costo come uno degli impedimenti principali all'uso del Braille, si spera di che la disponibilità di una opzione Braille a costo molto basso conduca ad un aumento significativo nell'uso di Braille per accesso all'informazione. Descrizione: Il metodo primario con cui gli utenti leggono il testo Braille è far scorrere una o più punte delle dita lungo una riga di Braille. Il movimento è necessario perché il tatto umano è molto più sensibile in un modo dinamico che in un modo statico.
In un display Braille a riga corta (per esempio, 8 o poche celle), l'utente deve spostare avanti e indietro le dita di lettura velocemente per ottenere una velocità di lettura ragionevole.
Nel funzionamento di default del display del NIST, il movimento è fornito spostando il testo del Braille sotto dita immobili. Il motivo per questo approccio è che il numero di attuatori è ridotto drasticamente - dalle centinaia necessarie per guidare tutti i puntini in tutte le cellule di una barra a riga lunga, giù fino a tre - sedici (secondo l'opzione di implementazione usata) per il dispositivo del NIST.
La barra Braille RWB utilizza un rotella da 2 a 5 pollici di diametro, e le celle Braille sono disposte sul bordo della rotella (come l'impronta in un pneumatico), o un cerchio sulla faccia del disco vicino al bordo.
In ogni caso, il testo Braille è letto in una posizione orizzontale (come una pagina che si trova in piano su un tavolo) e con il testo che si muove da destra a sinistra sotto le dita (per emulare da sinistra a destra il movimento delle dita).
Poiché le dita sono a una posizione fissa sotto una rotella in movimento, è necessario che solo pochi attuatori siano in movimento in qualsiasi momento, così che il numero totale di attuatori richiesto è molto piccolo.
La barra può essere costruita o usando attuatori interni nella rotella che muovono tutti i puntini (dot) della barra allo stesso tempo (per esempio, un dato attuatore può muovere 20 dot intorno alla rotella, perchè soltanto un dot è correntemente nella posizione di lettura delle dita), o usando attuatori esterni (i dot sono dispositivi passivi con qualche specie di memoria meccanica - sono settati a un punto nella rotazione della rotella, e mantengono la posizione settata come passano sotto le dita).
Controllo ed usabilità dell'utente
Uno dei punti chiave per la barra Braille del NIST è il controllo e l'usabilità dell'utente. Usare la barra richiederà una certa quantità di istruzione oltre quella che è necessaria per usare una barra a riga - la domanda è se può essere resa sufficientemente utilizzabile per fornire un' esperienza utile della lettura e se fornisce benefici di affidabilità e di costo confrontati a barre esistenti per sufficienti utenti che diano una valutazione generale favorevole.
Un punto chiave di controllo dell'utente è la velocità di rotazione della rotella - questo gestisce il la velocità di presentazione del testo Braille, e deve essere facilmente registrabile dall'utente.
Le funzioni quale la riga in avanti, riga dietro, paragrafo avanti, paragrafo indietro, pausa, bookmark, annotazione ed e così via devono essere fornite. l'utente deve avere un buon modo per giudicare l'attuale posizione di lettura all'interno del testo.
Il pulsante, i comandi vocali, o una combinazione dei due sono esempi dei modi in cui il controllo può essere effettuato in un dispositivo in produzione.
Il progetto del NIST consiglia all'uso dei protocolli di controllo che sono compatibili con gli standard sviluppantesi di accessibilità delle informazioni quale NISO/DAISY Digital Talking Book (Libro Digitale Parlante) e Alternate Interface Interaction Protocol (AIIP - protocollo di interfacce alternative di interazione).
La gente che lavora al progetto
Status a settembre 1999
Il progetto Braille, parte del programma del libro elettronico del NIST di Victor McCrary, ed all'interno del Laboratorio dei Sistemi Tecnologici Avanzati di Visualizzazione al NIST ha archiviato una richiesta di brevetto provvisoria (John Roberts, Oliver Slattery e David Kardos) sul display Braille a rotella rotante.
Un prototipo funzionante di prima generazione di prova-del-concetto è stato costruito, e può essere collegato mediante interfaccia ad un prototipo di lettore elettronico di libri o ad altra sorgente di dati.
Il prototipo è basato sulla configurazione a disco, con un pattern ripetuto intorno alla rotella, per leggere con un dito. È inteso per dimostrare che i vari concetti del progetto sono realizzabili - produce il testo Braille, ma non è ancora (così a settembre del 1999) al punto in cui sarebbe utilizzabile da una persona cieca per lettura reale.
Una presentazione è stata data ed il prototipo è stato esibito alla Mostra '99 del libro elettronico 21-22 settembre al NIST in Gaithersburg, Maryland.
Status a febbraio 2000
Il progetto del lettore Braille del NIST ed il prototipo mostrato nel settembre del 1999 sono stati annunciati ufficialmente.
Da allora, i seguenti sviluppi hanno avuto posto nel progetto:
Il NIST sta facilitando lo sforzo per OEB con il suo progetto del libro elettronico.
Status a giugno 2000
Le prime parti meccaniche del progetto di seconda generazione sono state completate e funzionano meglio di quanto previsto. Anche senza lubrificazione, l'attrito del sistema di controllo passivo del perno è estremamente basso.
Ciò significa che i requisiti di potenza per guidare la rotella e l'usura sui componenti saranno bassi. Il perfetto funzionamento delle parti meccaniche essenzialmente indica che i principi del progetto di seconda generazione sono validi, e produrrà un display funzionante. Stiamo sperimentando con parecchi tipi di attuatori per regolare i perni. Poiché l'intero display richiede soltanto tre attuatori (per 6-dot Braille), possiamo provare facilmente parecchi progetti.
Apprezzeremmo tutte i suggerimenti sulla disponibilità di solenoidi piccoli, ad alta velocità, poiché probabilmente non progetteremo solenoidi personalizzati per il prototipo e la velocità dell'attuatore determina la velocità massima del display Braille. Un progetto preliminare per l'elettronica di controllo è stato completato ed i componenti ordinati. Il prototipo di seconda generazione iniziale avrà un' interfaccia della porta seriale e funziona su software personalizzato.
Successivamente, progettiamo di aggiungere una tastiera per controllo utente compatibile NISO/DAISY DTB. Avremo una cabina al congresso della Federazione Nazionale dei Ciechi (NFB) in luglio e proveremo a portare alcuni "hands-on" dimostrativi per mostrare come le parti del display lavorano.
Speriamo di avere un prototipo completamente funzionale lavorante in settembre, da mostrare al seminario del Libro Elettronico 2000 del NIST in Washington, DC.
Il rapporto di John Roberts sull'esposizione di luglio 2000 alla Convention NFB
Ho assistito al Congresso del 2-8 luglio del NFB ad Atlanta, Georgia.
Il NIST ha avuto una cabina nel corridoio dell'esposizione, con due prototipi che sono stati assemblati in tempo per mostrarli al congresso. Il primo esibito era il nostro prototipo meccanico, mostrante il funzionamento dei perni per settare e resettare i punti, ed il sistema passivo di ritegno del perno che tiene i punti nelle posizioni per formare i caratteri Braille mentre si muovono attraverso la zona di lettura.
A causa della fretta per portare questo prototipo pronto in tempo per la convenzione, l'elettronica per gestire il dispositivo ancora non era stata aggiunta, le celle Braille erano il doppio del formato standard (difficoltà per trovare della lamiera sottile di giusto spessore per fare il dispositivo di ritegno della posizione di normale misura Braille) ed i punti erano piuttosto più alti nella struttura di quello che avremmo preferito.
Tuttavia, il prototipo ha mostrato un funzionamento adeguato del sistema di ritegno della posizione, che è stato la sfida principale di ingegnerizzazione.
Il secondo esibito era una rotella rotante dello stesso diametro del prototipo meccanico, con un'etichetta di Dymo avvolta intorno all'orlo della rotella e del testo Braille sull'etichetta.
Questa esibizione quindi ha presentato all'utente un messaggio Braille ripetuto.
Lo scopo di questa esposizione era dare ai visitatori una "concezione dell'artista" di come sarà leggere un display Braille rotante. Era egualmente nostra speranza scoprire se i visitatori potessero leggere il testo, per scoprire in che percentuale gli utenti Braille potrebbe leggere il testo su una rotella rotante - l'ampio numero di utenti Braille che assistono al congresso permetterebbero di ottenere un'idea ragionevolmente esatta di questa percentuale.
Risultati dall'esposizione
Durante la settimana, ho parlato con almeno 500 visitatori alla cabina. La risposta era in modo schiacciante positiva - quasi ognuno con cui ho parlato era entusiasta dello sviluppo di questa tecnologia che permette la produzione delle barre Braille a basso costo. Molte osservazioni sono state fatte per quanto riguarda i desideri per particolari caratteristiche ed i livelli di rendimento, e suggerimenti per implementazione di configurazione. Ho detto ai visitatori che un sommario di questi commenti sarebbe stato posto sulla pagina Web (elencati sotto).
Degli stimati 250 utenti Braille che hanno provato l'esibito con il messaggio ripetuto, oltre il 95 per cento potevano leggere il testo Braille sulla rotella rotante. Questa era una percentuale ben più alta del previsto, ed offre la prova che molti utenti possono leggere il display in modalità destra "rotazione continua " dall'inizio.
Veramente pochi utenti hanno avuto un problema con la curvatura della superficie (abbiamo utilizzato una rotella da 4 pollici - 10 cm). Alcuni utenti erano molto entusiasti del modo di lettura, e hanno detto che credono che in avvenire, rotelle avanzate ad alta velocità gli permettano di leggere grandi parti di testo più velocemente che con display lineari, poiché la rotella non richiede all'utente di spostare avanti e indietro le mani per ogni riga.
Le osservazioni ricevute dai visitatori sull'esposto sono elencate qui sotto.
In alcuni casi le risposte sono aggiunte sugli obiettivi e sullo stato attuale del progetto del NIST.
Tempo per la commercializzazione
Molta gente ha chiesto quando display di questo tipo saranno disponibili per la vendita. Poiché il NIST non produrrà questi dispositivi, la disponibilità del mercato dipenderà da uno o più fornitori che progettano e vendono i prodotti basati su questa tecnologia. [per coloro interessati nell'uso della tecnologia, contattare Clara Asmail al NIST Tecnology Partership, 301-975-2339, oclara.asmail@nist.gov .]
Sfide di prestazioni
La maggior parte della gente ha ritenuto che il prototipo meccanico alla convenzione urge di celle Braille di normale misura e ha sollecitato punti Braille più lisci.
[a partire dal 18 luglio, abbiamo fatto ordini per le parti per sviluppare un prototipo che visualizza il Braille alle dimensioni standard del Braille ed i punti dovranno essere lisci quanto quelli delle barre esistenti. La rotella ed i dischi in scala di 1:1 già sono stati fabbricati.]
La maggior parte dei utenti Braille hanno chiesto velocità del display regolabile dall'utente e molti hanno ritenuto che la pausa o la funzione di stop/start sarebbe utile. Alcuni hanno detto che gradirebbero il funzionamento molto ad alta velocità - fino a 400 parole al minuto.
Preferenze di configurazione
Parecchia gente ha chiesto una rotella bidirezionale, per permettere di leggere indietro lungo una riga di testo. Questo è certamente fattibile - richiede un motore reversibile, alcune revisioni all'elettronica di controllo e un secondo set di attuatori che è normalmente alla fine dell'uscita della superficie della lettura.
Il progetto del NIST non ha programmi attualmente per sviluppare un prototipo della rotella reversibile, benchè crediamo che questa sia qualcosa che i fornitori potrebbero effettuare se c'è sufficiente richiesta dai clienti .
Il nostro prototipo avrà un tasto di controllo che induce la rotella a ripetere le parti che l'utente desidera leggere ancora, mentre continua a muoversi in avanti.
Tre persone hanno detto che vorrebbero una rotella più grande (per esempio 8 pollici anziché 3 pollici), per fornire una più grande zona di lettura e una superficie più piatta di lettura. Parecchia gente ha detto che gradirebbero una versione con una rotella molto piccola, per incorporarla in dispositivi portatili handheld.
C'erano parecchi suggerimenti per una superficie di lettura completamente piana , per esempio sostituendo la rotella con una cinghia flessibile e facendola muovere intorno ad una traccia ovale. [il gruppo del NIST addetto alla progettazione crede che questa implementazione sia fattibile ed ancora invita i costruttori a studiare il mercato potenziale per una tale configurazione. È egualmente possibile usare la tecnologia del NIST per le righe piane disponendo una "testa scrivente" mobile sotto un array piatto di perni. Una tale configurazione può eventualmente rendere display di pagina (a più linee) Braille economicamente fattibili.]
Il prototipo del NIST utilizza una rotella verticale (asse orizzontale di rotazione). C'erano molti suggerimenti che la rotella fosse posta pianamente (asse verticale di rotazione) ed osservazioni che questo permetterebbe che la curvatura della rotella si abbini alla curvatura naturale della mano, e permetterebbero a più dita di leggere in modo più naturale che con un display lineare piatto.
Un utente ha chiesto che l'orientamento della rotella sia selezionabile dall'utente (in modo che esso possa essere scelto fra orientamento orizzontale e verticale).
Altri hanno precisato che una rotella orizzontale può essere costruita in una tastiera o altro dispositivo portatile piano.
Posizionare il feedback ed i controlli
Molti utenti sono interessati nei modi che possono essere usati per determinare l'attuale posizione all'interno del testo, o muoversi verso le posizioni selezionate all'interno del testo. Per i grandi blocchi di testo, è stato suggerito che il protocollo di navigazione del Libro Parlante Digitale standard funzionerebbe bene con questo tipo di lettore.
L'utente dovrebbe poter spostare la posizione nel testo e rilevare l'attuale posizione mediante un' etichetta posizionale inserita nel flusso del testo.
Parecchi utenti hanno espresso un desiderio affinchè alcuni meccanismi facilitino la navigazione dettagliata del testo, per esempio leggendo una tabella.
I suggerimenti per la navigazione dettagliata hanno incluso l'uso di due rotelle Braille, o l'inserzione di label di posizione e caratteri "separatori di colonna" nel testo.
Per la navigazione carattere-per-carattere, mettere in pausa la rotella può essere un buon metodo.
Osservazioni supplementari
Alcune persone hanno commentato che la rotella rotante finalmente permetterebbe la lettura molto ad alta velocità di grandi archivi di testo quali i libri per gli utenti competenti e per cui la gente passa lunghi periodi di tempo per la lettura, l'eliminazione del movimento avanti e indietro della mano (richiesto con le visualizzazioni lineari) ridurrebbe il rischio di affaticamento dei muscoli e stress da ripetitività (naturalmente, display operativi saranno richieste per esaminare questi benefici potenziali).
Il progetto Braille del NIST sta cercando risposte sul concetto di lettore,compresi i suggerimenti per miglioramenti, quali i controlli desiderati dall'utente.
Il progetto egualmente sta cercando di mettersi in contatto con le organizzazioni sulla accessibilità e di ottenere contatti con i costruttori che potrebbero essere interessati nel progetto, nelle occasioni per collaborazione, o nelle opportunità di ricerca.
Per ulteriori informazioni, contatto:
John Roberts,
National Institute of Standards and Technology
E-mail: john.roberts@nist.gov.
Risposta di John Roberts ad una e-mail
Il progetto del NIST di display Braille mette le celle del Braille sul bordo d'una rotella in rotazione. Il numero di celle esposte in ogni dato istante dipende dal diametro della rotella ed è la frazione della rotella che è esposta a fare la zona di lettura.
Come menzionano i comunicati stampa, noi utilizzano soltanto tre azionatori, per regolare i punti Braille mentre ruotano oltre certo punto sul display.
Una volta regolato, il testo Braille rimane in posizione mentre ruota intorno alla rotella, permettendo di leggere con più dita. Il nostro prototipo produce appena 6-dot Braille - prenderebbe quattro azionatori per un display per produrre 8-dot Braille.
Il nostro prototipo attuale ha una rotella di quattro pollici di diametro e circa 16 celle sono esposte in ogni dato momento. Per un utente che fa funzionare la rotella in modo che si arresta per leggere, si comporterà come un display a 16 celle.
Tuttavia, chiunque ha provato il prototipo o altri demo ha usato sempre il modo di rotazione continua, che è un modo di lettura considerevolmente più potente.
Nel modo di rotazione continua, il Braille si muove continuamente sotto le dita dell'utente - quindi sembra come una singola riga infinita di Braille (comunque naturalmente il software potrebbe essere configurato per inserire indicatori nel testo per indicare le nuove righe).
C'era una certa preoccupazione su come sarebbe stato un Braille leggibile continuamente in movimento , ma della gente che ha provato i nostri demo, oltre il 95 per cento potevano leggere il Braille in movimento senza difficoltà.
Data la possibilità di esercitarsi, mi aspetto che la percentuale sarebbe stata ancora migliore.
È importante notare che mentre questa tecnologia di display può essere particolarmente buona per leggere grandi file di testo come i libri elettronici, essa dovrebbe anche essere utilizzabile per i più comuni usi quali e-mail, navigare il Web, e così via. Prevediamo che una grande parte del mercato iniziale per questo display sia la gente e le organizzazioni che hanno difficoltà a permettersi i display correnti, così come la gente che vorrebbe avere intorno un display di ricambio economico, da usare ogni volta che il loro display Braille esistente sia in riparazione.
Sperimenteremo con i vari generi di comandi utente, e eventualmente le persone che provano il display potranno offrire osservazioni e consigli su che generi di comandi funzionare meglio.
Ero molto interessato a leggere la discussione qui parecchie settimane fa sulle possibilità di navigazione all'interno del testo usando un display Braille rotante.
Ora che abbiamo superato la sfida tecnica di costruire un display funzionante, sarei molto interessato nella discussione dei protocolli possibili di navigazione, nella speranza di fornire un insieme di raccomandazioni per i produttori futuri dei display commerciali. Al posto dei metodi normali di conoscere dove uno sta leggendo su un display lineare, ci sono parecchi metodi possibili dove gli utenti possono poter sapere dove stanno leggendo, e muoversi intorno nel testo.
I percorsi di navigazione sono più facili da risolvere per i grandi blocchi di testo (infatti, lo standard del Libro Parlante Digitale già ha risolto la maggior parte di queste percorsi), e più difficili per le strutture del testo dettagliate con precisione quali le tabelle.
Mentre un display rotante non sarà probabilmente mai la scelta leggere le tabelle, sarei interessato a sapere se qualche protocollo di lettura può essere sviluppato per renderlo almeno moderatamente utilizzabile per leggere le tabelle.
La pagina Web del nostro progetto è: http://www.itl.nist.gov/div895/isis/projects/brailleproject.html.
John Roberts Direttore del progetto NIST display Braille; e-mail: john.roberts@nist.gov.