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HERRAMIENTA EDUCATIVA PARA EL APRENDIZAJE DEL SISTEMA BRAILLE ALFABÉTICO ORIENTADO A NIÑOS CON DISCAPACIDAD VISUAL, CONSTRUIDO EN
LEGO E IMPLEMENTADO SOBRE UNA PLATAFORMA PSOC
EDUCATIONAL TOOL FOR LEARNING THE ALPHABETIC BRAILLE SYSTEM AIMED AT CHILDREN WITH VISUAL IMPAIRMENT, BUILT IN LEGO AND
IMPLEMENTED ON A PSOC PLATFORM
P.Muñoz ,F.Giraldo
Resumen: En el presente artículo artículo se muestra el diseño y construcción de una
herramienta educativa para el aprendizaje del sistema de lectura braille alfabético,
haciendo uso del kit de LEGO MINDSTORMS education e implementado sobre la
plataforma del microcontrolador PSOC. Inicialmente se estudian las características
que tiene el sistema braille obteniendo así como referencia al signo generador, por ser
este la unidad básica del sistema Braille. Para el diseño del prototipo Se hace uso del
sofware LEGO Desingner determinando las piezas necesarias para su construcción,
posterior a ello se determinan los componentes electrónicos requeridos que integran
el sistema funcional. Se realiza además muestreo digital de audio usando matlab a
archivos de audio.wav correspondientes a cada letra del alfabeto, obteniendo un
vector de datos que se pasan al conversor digital análogo (DAC) que contiene el
microcontrolador para obtener como resultado la señal audible. Finalmente se realizan
pruebas piloto para la evaluación del prototipo.
Palabras clave: Alfabeto, Lectura Braille, Herramienta Educativa, LEGO, Microcontrolador,
Signo Generador.
*Paola Muñoz Pereira Estudiante de tecnología en Electrónica, Universidad Distrital Francisco José De Caldas Facultad Tecnológica, Bogotá D.C., Colombia e-mail: [email protected] Frank Nixon Giraldo Ramos Profesor en la Universidad Distrital, Colombia. E-mail: [email protected]
Abstract: This paper shows the design and construction of an educational tool for the
learning of the alphabetic braille reading system is shown, implementing the LEGO
MINDSTORMS education kit in LEGO and implemented on the PSOC microcontroller
platform. Initially, the characteristics of the Braille system are studied, obtaining as a
reference the generator sign, as this is the basic unit of the Braille system. For the design of
the prototype The LEGO Desingner software is used to determine the necessary parts for its
construction, after which the required electronic components that make up the functional
system are determined. Digital audio sampling is also done using matlab to audio.wav files
corresponding to each letter of the alphabet, obtaining a data vector that is passed to the
(DAC) analog digital converter that contains the microcontroller to obtain the audible signal as
a result. Finally, pilot tests are carried out to evaluate the prototype.
Key Words: Alphabet, Braille reading, Educational Tool, LEGO, Microcontroller, Sign
Generator
1. Introducción
En los últimos años, según estudios realizados por la Organización mundial de la salud
(OMS) la cifra estimada de personas con discapacidad visual es de 253 millones: 36 millones
con ceguera y 217 millones con discapacidad visual moderada grave. En donde el 90% de
personas con discapacidad visual pertenecen a países en vía de desarrollo [1]. Las regiones
en donde se presenta un mayor porcentaje de ceguera es el sur oeste asiático, con
aproximadamente 11millones de personas, seguida por el Oeste Pacifico y África con
alrededor de 9 y 6 millones de personas respectivamente. Por otro lado se tiene que en el
territorio Colombiano se presenta registrados 1.143.992 casos de personas con algún grado
de discapacidad visual, siendo la ceguera y baja visión las más evidentes representando así
el 43,5% del total de discapacitados del país [2].
Según datos proporcionados por el Sistema de información de personas con discapacidad
(SISPRO) del Ministerio de Salud y Protección Social en el año 2017 se presenta una cifra de
3689 niños, entre los 4 a 7 años de edad a nivel nacional en el territorio Colombiano que
presentan ceguera; Siendo Bogotá la ciudad en donde se presentan el mayor número de
casos con una cifra de 510 niños [3].
Mediante la investigación realizada con respecto a las herramientas tecnológicas que se han
desarrollado en Colombia , en especial Bogotá, que presentan características similares en el
presente prototipo para el apoyo en el aprendizaje del sistema alfabético braille para niños
se encuentran algunas que fueron desarrolladas por estudiantes y profesores de diferentes
universidades; como es el caso de un prototipo desarrollado por estudiantes de la
universidad Santo Tomas, en donde se diseña e implementa un dispositivo electro
mecánico para el aprendizaje del sistema braille el cual incluye 6 servomotores manipula
cada punto de la matriz braille , los actuadores funcionan en respuesta de dos señales de
entrada que son enviados al micro controlador PIC( 18F2550) lo cual permite la activación de
los motores para formar el carácter deseado, el dispositivo cuenta además con comunicación
inalámbrica, un software que funciona como tutor y un indicador correspondiente a una señal
acústica[4]. También se encuentra un prototipo desarrollado por estudiantes de la
universidad Distrital conocido como SEMLEB, consiste en un sistema electrónico mecánico
para el aprendizaje de la lecto-escritura braille el cual proporciona al usuario elementos para
aprender a leer y escribir: letras, sílabas, palabras y frases cortas en el sistema Braille, a
través de la retroalimentación auditiva de los fonemas, sílabas, palabras o frases cortas
respectivamente escritas. Estas tareas también van a estimular su desarrollo táctil, en razón
de su relación y complementariedad con teclados de diferente tamaño [5].
Sin embargo el alcance de estas herramientas no tiene una amplia cobertura para todos los
niños que presentan discapacidad visual en la ciudad de Bogotá. Actualmente el Instituto
nacional para ciegos (INCI) que es la entidad principal en todo el país en apoyar y garantizar
la inclusión de las personas con discapacidad visual cuenta con una herramienta
tecnológica, un software que se llama "palabras y cuentas". Los maestros y familiares de las
personas con limitación visual pueden acceder al aprendizaje del sistema de lecto-escritura
Braille a través de esta estrategia virtual que les permite familiarizarse en forma interactiva
por cuanto presenta una pizarra virtual en donde el punzón es remplazado por el mouse, con
el cual se podrá escribir de derecha a izquierda como se hace de manera real. [6]
Se encuentran a disposición de igual manera, materiales didácticos que sirven para el
aprendizaje sistema braille y productos especializados para personas con discapacidad
visual. A continuación se mencionan los materiales, con una breve descripción, que se
encuentran en la tienda INCI que son de uso para el aprendizaje del sistema Braille.
1.1 Regleta Braille Sencilla:
Estas regletas cuenta con 10 divisiones, en donde por cada división hay dos columnas de 3
pines de madera como se muestra en la figura 1 las cuales se pueden manipular para la
práctica del sistema braille.
Figura 1. Regleta Braille. Fuente: http://www.inci.gov.co/tienda/
Se encuentran disponibles una variedad de tamaños del signo generador braille como se
ilustra en figura 2, en donde se pueden hacer ejercicios de escritura, posición y ubicación del
signo generador.
Figura 2. Signo Generador. Fuente: http://www.inci.gov.co/tienda/
1.1.1 Signo Generador Texturas y Sonidos:
Contiene seis pines móviles en texturas y sonidos, cada base en la tabla tiene una textura
diferente y cada pin móvil tiene una textura igual a la de la tabla y un sonido diferenciador.
Material para el aprestamiento de la lecto-escritura Braille Práctica herramienta que relaciona
el aprendizaje con el juego, volviéndolo en una experiencia dinámica.
Figura 3. Signo Generador Texturas y Sonidos. Fuente: http://www.inci.gov.co/tienda/
1.1.2 Pizarra Metálica 4x28 cajetines con punzón:
La pizarra que se muestra en la figura 4 se usa para la escritura del sistema Braille, esta
pizarra cuenta con cuatro filas cada uno dispone de 28 cajetines con un cierre especial para
sostener la hoja. En cada cajetilla, haciendo uso del punzón se puede marcar sobre la hoja
los puntos del carácter braille deseado, quedando como resultado final un relieve de cada
marcación.
Figura 4. Pizarra Metálica. Fuente: http://www.inci.gov.co/tienda/
Sin embargo no cuenta con dispositivos electrónicos para la enseñanza del alfabeto braille.
Por lo anterior siendo el INCI la institución quien trabaja para garantizar los derechos de los
colombianos ciegos y con baja visión en términos de inclusión social, educativa, económica,
política y cultural. Se quiere con este proyecto brindar una herramienta que sea de apoyo
dentro de la institución para ayudar en el aprendizaje del sistema braille alfabético a niños
entre los 4 y 7 años de edad que presentan discapacidad visual.
1.2 Discapacidad Visual
La Discapacidad visual(DV) está relacionada con una deficiencia del sistema de la visión
que afecta la agudeza visual, campo visual, motilidad ocular, visión de los colores o
profundidad, afectando la capacidad de una persona para ver. Al hablar de DV podemos
referirnos a la persona que presenta ceguera o baja visión. [7]
1.2.1 Ceguera
Es una condición de vida que afecta la percepción de imágenes en forma total reduciéndose
en ocasiones a una mínima percepción de luz, impidiendo que la persona ciega reciba
información visual del mundo que le rodea.
1.2.2 Baja visión
Es una condición de vida que disminuye la agudeza o el campo visual de la persona; es
decir, que quienes presentan una baja visión ven significativamente menos que aquéllas
que tienen una visión normal.
1.3 Sistema Braille
El sistema braille se adecua estructuralmente y fisiológicamente a las características del
sentido del tacto. Se adapta perfectamente a las terminaciones nerviosas de la yema de los
dedos, y así los signos son transmitidos al cerebro. Este sistema está diseñado para ser
utilizado a través del tacto, por medio de puntos en relieve, la unidad básica correspondiente
al signo generador es el cajetín o celdilla. En este espacio se sitúan los 6 puntos en
relieve distribuidos en dos columnas de tres puntos cada uno [8], se debe tener en cuenta
que para el aprendizaje de la escritura y lectura son completamente diferente en el sentido y
ubicación de los puntos en el signo generador , para la escritura el sentido es de derecha a
izquierda y para la lectura es de izquierda a derecha. La enumeración de los puntos en el
signo generador para el caso de la lectura se ilustra en la figura 5a. y para la escritura se
muestra en la figura 5b.
(a)
(b)
Figura5. (a)Signo generador Braille-Escritura. (b) Signo generador Braille-Lectura. Fuente: Autor
2. Desarrollo del proyecto
2.1 Contextualización
2.1.1 Población de niños entre los 4 y 7 años de edad a nivel nacional con discapacidad visual
El proyecto se orienta a niños entre los 4 a 7 años de edad por ser esta la etapa apropiada
para el aprendizaje del alfabeto braille.En la Gráfica 1 se muestra la cantidad de niños con
discapacidad visual, en este caso ceguera total presentes en los diferentes departamentos
del país y en la ciudad de Bogotá. En donde se puede evidenciar que Bogotá presenta una
mayor número casos de niños entre los 4 y 7 años de edad con discapacidad visual a
comparación de otros puntos del país. Para tener el número exacto de niños con
discapacidad visual mirar en anexo 1.
Gráfica 1. Niños entre los 4 y 7 años con discapacidad visual a nivel nacional y Bogotá. Fuente: Ministerio de salud y protección
Social (SISPRO)
3 Diseño del prototipo
Para el diseño del prototipo se hizo uso del software Lego Digital Designer, como se ilustra
en la figura 6 en donde se usaron diferentes piezas de LEGO Mindstorms NXT para el diseño
del sistema mecánico al igual que el del signo generador braille, además de los motores y
sensores de contacto de la línea LEGO Mindstorms NXT .
Figura 6. Software Lego Designer. Fuente: autor
3.1 Servo Motores LEGO NXT
El servo Motor LEGO Figura 7 internamente está compuesto por un motor DC. Además se
encuentra un tren de engranajes que permiten reducir la velocidad aumentando así el valor
del torque permitiendo tener una mayor precisión. En la tabla 1, se muestra las
características de operación del motor LEGO [9].
Figura 7. Motor LEGO NXT
Tabla 1. Características de operación Motor LEGO. Fuente: http://www.philohome.com/nxtmotor/nxtmotor.htm
3.2 Sensor Óptico de Rotación
En la Figura 8 se muestra al lado izquierdo un Encoder de 12 ranuras, codificador óptico que
proporcionan la función del sensor óptico de rotación al motor NXT. Al lado derecho se
puede apreciar en la parte superior el codificador óptico.
Características del motor
Sin Carga
Alimentación 9V
Velocidad rotación (rpm)
Corriente
170 rpm 60 mA
Con Carga
Alimentación 9V
Velocidad rotación (rpm)
Corriente
117 0,55 A
Motor bloqueado Torque Corriente
50 N.cm 2A
Figura 8. Sensor óptico de rotación (Encoder). Fuente: http://4.bp.blogspot.com/_bKhNoqJqr4g/ShWJp7SVq4I/AAAAAAAAAHI/vOqoqU9DuAQ/s320/encoder.bmp
El sensor óptico de rotación o Encoder dispone de dos salidas un canal A y un canal B, las
señales presentan un desfase una con respecto a la otra aproximadamente de 90° por lo
que se determina como Encoder de cuadratura. Por lo anterior se puede determinar tanto el
sentido de giro como la posición. En la figura 9 se muestran en la parte superior las señales
de cuadratura correspondientes para el desplazamiento en sentido horario y en la parte
inferior desplazamiento anti horario. [10]
(a)
(b)
Figura 9.( a) Señales de cuadratura para desplazamiento en sentido horario ,(b) Señales de cuadratura para desplazamiento en
anti horario
3.3 Sensor contacto LEGO NXT
El Sensor de contacto (Figura 10) permite que el controlador sea capaz de detectar
presión, tanto cuando el sensor es presionado como cuando se libera. El sensor también
es capaz de contar presiones únicas o múltiples.
Figura 10. Sensor de Contacto. Fuente: http://milegontx.blogspot.com.co/2011/01/sensor-de-tacto.html
3.4 Driver dual para motores – L298N
Para realizar el control de giro de los motores LEGO NXT se implementaron 2 módulos
L298n; por cada modulo se pueden conectar hasta 2 motores DC o un motor bipolar paso
a paso como se puede ver en la figura 11.
Figura 11. Driver Dual L298N. Fuente :https://electronilab.co/tienda/driver-dual-para-motores-full-bridge-l298n/
3.5 Amplificador de audio dual TDA7266
Amplificador de audio de potencia basado en el circuito integrado TDA7266, doble canal 7W
+ 7W, Salida 4 y 8 Ohmios, potencia 5 a 15 W según alimentación. (Figura 12)
Figura 12. Modulo amplificador de Audio dual TDA7266. Fuente: https://electronilab.co/tienda/amplificador-de-audio-dual-
tda7266-5-15w/
4. Descripción de la solución
Figura 13. Diagrama de bloque solución
Circuitos de salida Circuitos de entrada
Pulsadores
Sensor óptico rotación
Visualización
Audio
Actuadores
En la figura 13 se ilustra el diagrama de bloques de la solución planteada, en donde se tiene
como circuitos de entrada los pulsadores LEGO quienes cumplen la función de enviar una
señal al microcontrolador PSOC 5LP al ser accionados; Se tienen por cada pulsador una
tarea específica. En este caso corresponden a la reproducción del alfabeto en secuencial, la
otra corresponde la reproducción en aleatorio, por lo que se evidenciará el movimiento de los
motores NXT con las señales del PWM (Pulse Width Modulation) enviadas desde el
microcontrolador a los drivers L293N quienes se encargaran de mover los motores,
permitiendo el desplazamiento de los puntos que componen el signo generador. Para
establecer el control de giro de cada motor se tienen en cuenta las señales provenientes de
los codificadores de cuadratura del sensor óptico rotacional al microcontrolador para ser
procesadas en el QuadDec (Quadrature Decoder) [6]. Obteniendo así la visualización de
cada carácter braille en la cajetilla o signo generador del prototipo, seguido a ello señales del
DAC (conversor digital análogo) enviadas desde el microcontrolador serán recibidas por el
modulo amplificador de audio pam8403 para reproducir el audio de cada letra del alfabeto y
demás sonidos que sirvan para instruir al usuario final, atreves de un parlante.
4.1 Programación del prototipo
En la Figura 14 se ilustra el diagrama del flujo correspondiente al programa para el control
del sistema del prototipo.
Figura 14. Diagrama de flujo de programación del prototipo. Fuente: autor
4.2 Programación en el entorno Creator
La programación del microcontrolador PSoC 5LP se realiza en el entorno de diseño integrado
Creator en el cual se puede realizar la edición simultanea de hardware y firmware en primera
estancia la edición del chip (figura 15) como se muestra en la figura en donde se observan
los bloques de PWM, Timer , Counter , Quacdec y demás que fueron necesarios para la
programación del prototipo , Posteriormente se realiza la programación por código C.
Figura 15. Edición del Chip. Fuente: autor
4.3 Generación De Audio en PSoC 5LP
4.3.1 Muestreo de Audios
En la figura 16 se puede apreciar el muestreo realizado en matlab a un archivo de audio
formato .wav correspondiente a la primera letra del alfabeto A (figura 16). los datos
correspondientes a cada muestreo realizado , son almacenados en un archivo tipo excel el
cual genera matlab, permitiendo la generación de un vector para ser incorporado en el
código principal para así poder obtener mediante el uso de un conversor digital análogo
(DAC) del microcontrolador la señal que irá al modulo amplificador de audio TDA para su
reproducción.
Figura 16. Muestreo audio.wav letra a. Fuente: autor
5 Resultados
5.1 Prototipo Final
En la figura 17 se ilustra cómo queda el prototipo finalmente, en donde tenemos en la parte
izquierda la ubicación de una caja negra que contiene los circuitos electrónicos,
correspondientes a los , módulos puente H,reguladores, TDA, microcontrolado y el puerto
Jack hembra que se encuentra al costado izquierdo para conectar los auriculares, la caja
cuenta además en la parte frontal con un interruptor de color rojo que determina el estado de
encendido y apagado, siguiente a este hay un pulsador de color verde que tiene la función de
reiniciar el funcionamiento del prototipo, el pulsador solo debe ser presionado en los
intervalos de la reproducción de cada letra del alfabeto ya sea en secuencial o aleatorio es
decir, cuando apenas se termine de escuchar la pronunciación de la letra o el pitido en el
caso de ser aleatorio. Seguido de la Caja se encuentra el signo generador cada punto como
se puede observar en la figura 17 presenta un tono de color naranja esto con el objetivo de
que los niños que presentan baja visión puedan reconocerlos fácilmente al ser este llamativo.
Finalmente tenemos los sensores de contacto o pulsadores, el primero que se encuentra
ubicado en la parte superior corresponde para la reproducción del alfabeto en secuencia y el
que se encuentra ubicado en la parte superior corresponde a la reproducción del alfabeto en
aleatorio.
Figura 17. Prototipo Final. Fuente Autor
En la figura 18 se puede observar la ubicación de los 3 motores LEGO NXT cada uno en el
lado izquierdo de cada fila del signo generador, seguido del arreglo de engranajes de 24
dientes que transmiten el movimiento mediante un eje el cual tiene acoplado una rueda
cónica de 8 dientes el movimiento se transmite a la siguiente rueda cónica de 8 dientes la
cual tiene insertada en el centro un eje ubicado de forma horizontal y a su vez tiene
insertado dos pares de levas. Cada par se encuentra ubicada debajo de cada punto de la fila
del signo generador braille logrando así producir el desplazamiento vertical de cada eje con
su correspondiente punto;
Figura 18. Sistema mecánico signo generador. Fuente Autor
5.2 Descripción Funcionamiento del Prototipo
A continuación se describe el principio de funcionamiento para forma un carácter braille en el
prototipo:
Identificando el número de pulsos por revolución que transmite el sensor óptico de rotación
de cada motor LEGO NXT el cual correspondiente a 180 pulsos por rotación, se establece
una relación matemática para determinar las 4 posiciones de un motor correspondiente a
180/4=45pulsos por posición, lo anterior aplica para cada motor ubicado en cada fila del
signo generador logrando así las combinaciones requeridas para formar cada carácter
mediante un intervalo de pulsos se establece el control de giro para cada motor como se
puede apreciar en la tabla 2. En donde tenemos que para obtener dos puntos arriba se
requiere de 45 pulsos del encoder, para tener el punto izquierdo abajo y el derecho arriba se
requiere 90 pulsos, para el caso de querer el punto izquierdo arriba y el derecho abajo se
requieren de 135 pulsos y finalmente para tener los dos puntos abajo se requieren de 180
pulsos.
En la tabla 3 se ilustra a partir de lo anterior como se forman los caracteres del alfabeto
braille.
Motor
Configuraciones dadas por el Numero de pulsos - Encoder
45 pulsos 90 pulsos 135 pulsos 180 pulsos
1
2
3
Tabla 2. Configuraciones establecidas de los puntos, para determinar los caracteres braille-Alfabético. Fuente: autor
Letra Signo Braille
Número de pulsos Encoder
Letra Signo Braille
Número de pulsos - Encoder
Motor 1
Motor 2 Motor 3 Motor 1 Motor 2 Motor 3
A
135 0 0 Ñ
45 45 85
B
135 135 0
O
135 85 45
C
45 0 0 P
45 135 45
D
45 85 0 Q
45 45 45
E
135 85 0 R
135 45 45
F
45 135 0 S
85 135 45
G
45 45
0
T
85 45 45
H
135 45
0
U
135 0 135
I
85 135
0
V
130 135 135
J
85 40 0 W
85 45 85
K
135 0 45 X
45 0 135
L
135 135 45 Y
45 85 135
M
45 0 45 Z
135 85 135
N
45 85 45
Tabla 3. Formación Alfabeto Braille, usando el prototipo. Fuente: autor
5.3 Prueba funcionamiento del prototipo
Se realizan pruebas al prototipo verificando que se cumpla adecuadamente la ejecución de
las tareas preestablecidas evitando así inconvenientes para la realización de las pruebas
piloto. Para ello se verifica cual es la duración para la conformación de cada letra del
alfabeto, tomando el caso del carácter alfabético braille que requiere solo el uso de un motor
hasta el carácter que implica el uso de los 3 motores, del mismo se verifica que los puntos
queden adecuadamente fuera del signo generador para evitar la formación de caracteres
erróneos.
En la figura 19 se muestra el carácter alfabético braille correspondiente a la letra a, como se
puede ver el punto corresponde al número 1 como se define en la lectura braille, el tiempo
empleado para la elevación del punto 1 fue de, una vez arriba dura 4 segundos que fue el
tiempo establecido en el timer para que el niño tenga oportunidad de reconocerla, finalizado
este tiempo el punto vuelve a la posición inicial para proseguir con la formación del próximo
carácter. hay que tener presente que el audio es quien determina cuando ya se ha formado
el carácter por lo que no se puede colocar la mano antes de que finalice el audio
correspondiente , en el caso de la actividad de la reproducción del alfabeto secuencial
corresponde al audio de cada letra y en el aleatorio al pitido. Esto con el fin de evitar trabas
en el sistema mecánico por la fuerza que a la que se estaría sometiendo el motor dificultando
el movimiento de este.
Figura 19. Formación del carácter alfabético braille correspondiente a la letra a. Fuente: autor
En la figura 20 se muestra el carácter alfabético braille correspondiente a la letra y, como se
puede ver los puntos que sobresalen son los número: 1,3,4,5 y 6 como se define para la
lectura braille, el tiempo empleado para la conformación de este carácter es de y la duración
del carácter una vez establecido es de 4 segundo como en el caso de la a y las demás letras
del alfabeto.
La duración para la reproducción de todo el alfabeto secuencial y aleatorio es de 15 min
cada uno, para un total de 30 min. La autonomía del prototipo es de 40 minutos aproximados.
Figura 20. Formación del carácter alfabético braille correspondiente a la letra y. Fuente: autor
6 Prueba Piloto del prototipo
Se realizan dos pruebas piloto del prototipo con dos niño de 7 años que presentan ceguera,
la prueba se dividió en tres partes; en la primera consiste en el reconocimiento del prototipo
como se muestra en la figura 21, en la segunda parte se indica al niño que presione el
pulsador que ejecuta la reproducción del alfabeto en orden secuencial, se le dan las
instrucciones para que pueda proseguir a identificar el carácter en el signo generador como
se muestra en la figura 22 y 23, además el niño cuenta con audífonos de diadema para
escuchar a su vez la pronunciación de cada letra del alfabeto siendo de apoyo para el
aprendizaje. En la tercera parte se indica al niño oprima el botón que ejecuta la reproducción
del alfabeto en aleatorio, para este caso no hay acompañamiento de audio si no de un pitido
que indica la letra está formado para que el niño prosiga a reconocer el carácter que se
forma en el signo generador, siendo esta una forma de evaluar el aprendizaje de la lectura
del alfabeto braille. Finalmente se realizan unas preguntas al acompañante de cada niño,
quien conoce más de cerca el proceso de aprendizaje de cada niño, con el fin de conocer
sus opiniones y observaciones con respecto al prototipo. En los anexos 2, 3 y 4 presentes al
final del documento se puede apreciar con más detalle el formato con la descripción
correspondiente a la prueba piloto, además de las preguntas y respuestas.
Figura 21 Primera prueba realizada a niño con discapacidad visual Reconociendo el prototipo. Fuente: autor
Figura 22. Primera prueba realizada a niño con discapacidad visual reconociendo letra del alfabeto braille. Fuente: autor
Figura 23. Segunda prueba realizada a niño con discapacidad visual reconociendo letra del alfabeto braille. Fuente: autor
7. Conclusiones
• El LEGO resulta ser apropiado a la hora de querer diseñar e implementar proyectos
de Robotica por su variedad de piezas, permitiendo la construcción de diferentes
sistemas; como fue el caso de este proyecto.
• Con la implementación de esta herramienta se busca sea de mayor alcance para la
población de niños con discapacidad visual en su primera etapa de aprendizaje.
Teniendo como punto de partida la ciudad de Bogotá (porcentaje) y sus alrededores,
en donde se presenta el mayor número de niños con discapacidad visual, siendo esta
herramienta de apoyo para el INCI quien capacita a instituciones educativas a nivel
nacional para dar la orientación apropiada en la enseñanza del sistema braille.
• El microcontrolador PSOC 5LP resulto ser adecuado en su rendimiento por sus
características de hardware y bajo costo, además de permitir un acople sencillo con
los elementos electrónicos del kit de robótica LEGO nxt.
• El prototipo puede ser considerado como una alternativa de enseñanza lúdica del
alfabeto braille en respuesta a las 2 pruebas piloto realizadas a niños con
discapacidad visual en donde se manifestó una respuesta positiva en el acogimiento
que recibió por parte de los niño al ser para ellos una forma de aprendizaje diferente a
la convencional de la regleta, ya que incluye un estimulo táctil y auditivo llamativo
para él, que sirven de apoyo en el aprendizaje.
• Se define por personas involucradas en el proceso de enseñanza como lo son los
docentes que la herramienta puede ser de gran apoyo para el proceso de aprendizaje
del sistema alfabético braille en contraste con las herramientas actuales que se tienen
en el INCI al permitir una fácil interacción además de lúdica entre el usuario en donde
no se requiere de un acompañamiento completo permitiendo al niño aprender de
forma más autónoma.
• Es importante que el niño tenga una previa orientación en cuanto a conceptos de
ubicación y orientación espacial, y definición de formas para poder reconocer el signo
generador del mismo modo del acompañamiento de un docente que le permitan
aclarar conceptos que se deben tener en cuenta para el aprendizaje del sistema braille
para así proceder a realizar la las actividades planteadas en el prototipo.
Finalmente se evidencia en el prototipo una des calibración en el sistema mecánico lo
cual después de determinado tiempo de uso se debe calibrar manualmente para así
obtener la formación correcta de los caracteres braille , consecuente a esto se
configuro el reloj del PWM a 23 KHz , permitiendo hacer uso del ciclo útil del pwm lo
más bajo posible con el fin de reducir el error mecánico que genera el movimiento de
las levas que elevan los puntos de arriba abajo y aumentar la repetitividad en el uso
del prototipo.
Referencias
[1] Organización Mundial de la Salud, “Ceguera y discapacidad visual”, consultado el 20 de septiembre del 2016, disponible en internet: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs282/es/
[2] " Colombia tiene 1,14 millones de personas con problemas visuales", consultado el 20 de septiembre del 2016, disponible en internet: El país .com.co, 1 de Noviembre de 2013, disponible en internet: http://www.elpais.com.co/colombia/tiene-1-14-millones-de-personas-con-problemas-visuales.html
[3] "del Sistema de información de personas con discapacidad (SISPRO) del Ministerio de Salud y Protección Social." Consultado el día 21 de julio del 2016.
[4] K. Duarte-Barón, J. X. Pabón, R. Claros, and J. J. Gil, “Diseño y construcción de un dispositivo para facilitar el aprendizaje del sistema de lectoescritura Braille,” Rev. Ing. y Compet., vol. 18, no. 1, pp. 77–90, 2016.
[5] “El SEMLEB Una Herramienta Para La Enseñanza De La Lecto-Escritura En Niños Con Discapacidad Visual”, pp. 1-42,008. [6] Palabras y cuentas, consultado el 2 de junio del 2017, disponible en internet:
http://www.colombiaaprende.edu.co/recursos/software/palabrasycuentas/index.html
[7] "Discapacidad visual", consultado el 20 de septiembre del 2016 disponible en internet:
http://eespecial.sev.gob.mx/difusion/visual.php
[8] “El sistema Braille”, disponible en internet: http://www.ite.educacion.es/formacion/materiales/129/cd/unidad_5/m5_estructura_sistema.htm
[9] “LEGO® 9V Technic Motors compared characteristics", disponible en internet: http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm
[10] M. Gasperi,P.Hurbain “Extreme NXT: Extending the LEGO MINDSTORMSNXT to the Next Level”,pp. 52.disponible en internet http://ncdd.com.br/robotica/Extreme%20NXT%20extending%20the%20lego%20Mindstorms%20to%20the%20next%20level.pdf [11] Cypress. “Quadrature Decoder (QuadDec)”, disponible en internet : http://www.cypress.com/documentation/component-datasheets/quadrature-decoder-qua
ANEXOS
DEPARTAMENTO/EDAD Niños con D.V. de 4 años
Niños con D.V. de 5 años
Niños con D.V. de 6 años
Niños con D.V. de 7 años
Total niños de 4 a 7 con DV
05 - ANTIOQUIA 61 69 93 124 347
08 - ATLÁNTICO 50 45 48 52 195
11 - BOGOTÁ, D.C. 94 118 147 151 510
13 - BOLÍVAR 43 56 60 67 226
15 - BOYACÁ 12 33 34 39 118
17 - CALDAS 10 8 16 13 47
18 - CAQUETÁ 12 14 17 20 63
19 - CAUCA 20 33 37 45 135
20 - CESAR 33 28 31 44 136
23 - CÓRDOBA 21 28 32 47 128
25 - CUNDINAMARCA 27 46 52 41 166
27 - CHOCÓ 8 5 2 7 22
41 - HUILA 40 34 49 46 169
44 - LA GUAJIRA 13 8 11 12 44
47 - MAGDALENA 21 24 32 48 125
50 - META 14 21 12 19 66
52 - NARIÑO 24 30 38 36 128
54-NORTE DE SANTANDER 27 33 37 47 144
63 - QUINDIO 10 9 11 14 44
66 - RISARALDA 9 10 20 19 58
68 - SANTANDER 28 37 49 63 177
70 - SUCRE 15 26 19 21 81
73 - TOLIMA 16 27 34 40 117
76 - VALLE DEL CAUCA 36 62 57 89 244
81 - ARAUCA 9 11 11 14 45
85 - CASANARE 8 17 15 22 62
86 - PUTUMAYO 9 7 8 18 42
88 - ARCHIPIÉLAGO DE SAN ANDRÉS, PROVIDENCIA Y SANTA CATALINA
1 1
91 - AMAZONAS 5 3 3 11
95 - GUAVIARE 2 4 4 4 14
97 - VAUPÉS 2 6 1 1 10
99 - VICHADA 2 1 2 5
NO DEFINIDO 4 3 2 9
Total general 675 860 984 1.170 3.689
Anexo 1. Niños entre los 4 y 7 años con discapacidad visual a nivel nacional y Bogotá. Fuente: Autor
Anexo 2. Formato, con la descripción de la prueba piloto. Fuente: Autor
Anexo 3. Formato de respuesta, correspondiente al acudiente del primer niño a quien se le aplicó la prueba Fuente: Autor
Anexo 4. Formato de respuesta, correspondiente al acudiente del primer niño a quien se le aplicó la prueba Fuente: Autor