Что такое BraiLex?

BraiLex — это мобильная аппаратная клавиатура, которая позволяет вводить текст с использованием шрифта Брайля, сохраняя его в памяти, или передавать на телефон в любое открытое приложение. 

BraiLex можно использовать для ввода текста без фиксированного основания даже во время ходьбы.

Эта серия статей рассказывает об идее создания такого устройства и этапах ее реализации от первого чертежа до прототипа к которому мы сейчас подошли.

(По состоянию на 11 июня 2025 года).

Историческая справка

Механический ввод текста с помощью пишущих машинок начал развиваться во второй половине 19 века. Раскладка клавиатуры QWERTY, которая использовалась в пишущей машинке «Sholes and Glidden Type-Writer» используется и по сей день. 

Подготовленные пользователи могут достичь скорости ввода до 150 слов в минуту. Раскладка клавиатуры QWERTY была перенесена с пишущей машинки на клавиатуру компьютера и сенсорный экран смартфона в качестве виртуальной клавиатуры.

Сенсорные экраны управляют смартфонами и являются центральной функцией современных смартфонов.

Из-за уменьшения размера и отсутствия физических опорных точек 10-пальцевая система больше не применима. На смартфоне скорость ввода, как на настольных клавиатурах, не может быть достигнута без 10-пальцевой системы. Кроме того, низкая тактильная чувствительность сенсорного экрана затрудняет написание текста для слепых и людей с нарушениями зрения.

В 1825 году шрифт был опубликован Луи Брайлем (1809–1892) и сегодня он является наиболее широко используемым шрифтом Брайля. Символы Брайля состоят из двух столбцов с первоначально шестью или восемью для компьютера возможными положениями тактильных точек.

Пишущие машинки Брайля имеют отдельную клавишу для каждой из 6 точек. Символы шрифта Брайля формируются путем нажатия клавиш, подобно аккордам в музыке. Обычные пишущие машинки Брайля имеют три дополнительные клавиши для «Пробела», «Удаления» и «Перевода строки».

Поскольку каждый символ Брайля состоит из комбинации максимум 8 из этих состояний, клавиатуре Брайля требуется всего восемь клавиш и три клавиши, чтобы иметь возможность вводить тот же диапазон символов, что и пишущая машинка (33 клавиши для программной клавиатуры QWERTY на сенсорном дисплее смартфона) В имеющихся в продаже мобильных печатных машинах Брайля клавиши расположены горизонтально в ряд, что позволяет работать с клавиатурой как с пишущей машинкой — двумя руками, сидя за столом.

Родилась идея создания переносного устройства, в котором клавиши располагались в блоке из двух столбцов и трех или четырех рядов, позволяя работать двумя руками без стола.

Устройство должно удерживаться обеими руками, а кнопки нажиматься на его задней панели.

В отличие от клавиатуры Брайля на мобильных телефонах расположение клавиш на устройстве BraiLex должно быть осязаемо, т. е. тактильно, и использовать пространственное восприятие и распределение. 

Чувство осязания и проприорецепция вместе приводят к тактильному восприятию. Кроме того, таким устройством можно управлять одной рукой. Одной рукой каждый палец воздействует на две клавиши из одного из четырех рядов двух столбцов в блоке. Каждым пальцем возможно одновременно нажимать клавиши первой, второй или обеих колонок.

Именно такое устройство и было решено реализовать.

Для кого BraiLex?

Мобильная клавиатура BraiLex — это пособие для слабовидящих и слепых пользователей, которые освоили шрифт Брайля и для тех, кто хочет его выучить. 

С помощью BraiLex, подключенному к смартфону, слепые и слабовидящие люди предположительно смогут печатать быстрее и в самое главное точнее, чем на сенсорном экране смартфона. 

Обучающиеся шрифту Брайля смогут оттачивать и проверять свои навыки с использованием BraiLex.

В свободное время, с помощью BraiLex можно будет сыграть в одну из компьютерных игр, специально разработанных под индивидуальные особенности игроков. 

BraiLex имеет специальный режим обучения, с голосовым интерфейсом, позволяющий изучать шрифт и контролировать успеваемость ученика.  

Разработанная программа изучения шрифта Брайля, реализованная в устройстве, предоставляет возможность проводить обучение, выполнять домашние задания, а учителю осуществлять онлайн контроль результатов ученика.

Часть 1. Проектирование физического устройства

Для проектирования удобного хвата, который позволили бы надежно держать устройство и одновременно удобно формировать комбинации из нажатых клавиш пальцами мы обратились к опыту игровой индустрии.

Ближе всего по форме нам показался подходит Консоль Nintendo Switch 

На основании этого образа мы и начали проектирование своего корпуса.

Интересной особенностью ввода текста шрифтом Брайля является то, как при этом держится устройство, от себя экраном вводя буквы двумя руками.

или одной рукой, придерживая устройство боком.

Но, как мы понимаем, ни каких тактильных ощущений смартфон не предоставляет кроме использования вибрации при нажатии.

Учитывая эти нюансы прототип корпуса над которым еще предстоит работать обеспечивая лучший уровень эргономичность выглядит вот так.

Далее необходимо поговорить о кнопках, как о одном из самых важных элементов устройства.

Тут мы не стали "изобретать велосипед" и обратились к нашим китайским товарищам, которые на просторах известного ресурса предлагают множество вариантов "моддинга" клавиатур.

Наша кнопка состоит из 3-х основных деталей:

Колпачок

Механический переключатель

Соединение с нашей материнской платой

Далее смоделируем корпус в OpenSCAD.

Напечатаем его и пока наши компоненты едут из поднебесной к нам в Россию приступим к проектированию электронной составляющей устройства.

Не так давно купили новый интересный 3Д принтер

Оказался очень шустрым и удобным устройством. Пока его собирал, наступил вечер, даже не успел соблюсти традицию с печатью кораблика. Ничего, запусти спокойно с телефона из дома.

На следующий день результат очень порадовал.