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Ansprakon - 3D-gedruckte Anzeige-Sprachausgabe-Konverter

Foto: Jochen Taiber
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Geräte, die zur Demonstration mit einem Ansprakon ausgerüstet wurden

Herzlich willkommen auf der Website des Ansprakon-Projekts.

Ansprakon steht für "Anzeige-Sprachausgabe-Konverter". Es handelt sich dabei um ein Gerät, welches im Rahmen des gleichnamigen Projekts in der Arbeitsgruppe von Prof. Martin Koch an der Philipps-Universität Marburg entwickelt wurde. Das Gerät dient dazu, den Displayinhalt von einfachen (Zahlen-)Displays, welche oft an verschiedenen Haushaltsgeräten vorkommen, mit einer Kamera zu erfassen und anschließend per Sprachausgabe hörbar zu machen. Dies soll die betreffenden Haushaltsgeräte, die ohne Kenntnis des Displayinhalts nur schwer oder gar nicht zu verwenden sind, für blinde und sehbehinderte Menschen besser zugänglich machen.

Es wurde ein technischer Lösungsansatz gewählt, der auf pragmatische Weise mit relativ leicht verfügbaren Mitteln zum Ziel führt. Mit den hier bereitgestellten Informationen dokumentieren wir die Funktionsweise und den Aufbau des Ansprakon und möchten so dessen Nachbau ermöglichen.

Wir möchten technisch interessierte Personen ausdrücklich dazu motivieren, den Ansprakon zu modifizieren und weiterzuentwickeln, und freuen uns, wenn eine solche Weiterentwicklung jemandem den Alltag erleichtert.

Vorab das „Kleingedruckte“

Für das Anbringen eines Ansprakon muss das Haushaltsgerät weder geöffnet noch sonst irgendwie in seinem Inneren modifiziert werden. Dies setzt die Schwelle für den Nachbau herab, so dass dieser auch für Laien ohne elektrotechnische Ausbildung möglich wird. Dennoch müssen wir darauf hinweisen, dass der Nachbau eines Ansprakon ein gewisses Maß an Vorkenntnissen voraussetzt. Wir empfehlen allen Interessenten, als ersten Schritt die technische Dokumentation vollständig durchzusehen und sich selbst ein Bild davon zu machen, ob die verwendeten Techniken den eigenen Fähigkeiten entsprechen. Die technische Dokumentation gibt das Ergebnis des Projekts wieder und zeigt, wie unserer Kenntnis nach ein funktionsfähiger Ansprakon aufgebaut werden kann. Wir können jedoch weder eine Funktionsgarantie geben, noch haften wir für Schäden jeglicher Art, die durch den Versuch des Nachbaus oder durch die Verwendung eines Ansprakon entstehen könnten!

Die technische Basis

Die Basis für den Ansprakon bildet ein Einplatinencomputer mit Linux. Wir verwenden wegen seiner kompakten Abmessungen und des günstigen Preises den Raspberry Pi Model A+. Die 3D-gedruckten Gehäuseteile sind auf dessen Abmessungen abgestimmt. Davon abgesehen spräche aber nichts dagegen auch mit anderen Einplatinencomputern, ggf. mit höherer Rechenleistung, zu experimentieren.

Zur Bilderfassung kommt eine per USB angeschlossene Webcam zum Einsatz (LogiLink UA0072A). Auch hier wäre die Verwendung eines anderen Modells denkbar, sofern die zur Befestigung verwendeten 3D-gedruckten Teile entsprechend angepasst werden. So wurde testweise zum Beispiel ein Ansprakon mit einer LogiLink UA0172 ausgerüstet, die eine bessere Bildqualität bietet, allerdings auch einen höheren Kaufpreis aufweist.

Weitere verwendete Bauteile sind ein Taster zum Auslösen der Sprachausgabe, ein Verstärker, der das Audiosignal auf eine angemessene Lautstärke bringt, und schließlich ein Lautsprecher, der dieses hörbar macht.

Hinzu kommen einige 3D-gedruckte Teile, sowie Schrauben, Gewindestanden und Muttern (M3 und M5), um diese miteinander zu verbinden.

Das Gehäuse für den Einplatinencomputer basiert auf dem „Raspberry Pi A+ Case“ von adafruit (Lizenz CC BY-SA 3.0), welches um einen modifizierten Deckel ergänzt wurde. Dieser Deckel nimmt den Taster, den Verstärker und den Lautsprecher auf.

Zur Befestigung der Kamera gilt es einerseits einen festen Halt am jeweiligen Haushaltsgerät herzustellen und andererseits die Kamera so vor dem Display zu positionieren, dass dessen Inhalt gut erfasst werden kann. Dazu verwenden wir 3D-gedruckte Verbindungsteile, deren Abstand zueinander mittels Gewindestangen eingestellt werden kann. Das Teil, das direkt am Haushaltsgerät angebracht wird, ist jeweils speziell an dieses angepasst. Die weiteren Verbindungsteile sind weitgehend universell verwendbar.

Bisher unterstützte Geräte

Im Folgenden sind diejenigen Geräte aufgelistet, die im Projekt erfolgreich mit einem Ansprakon ausgestattet wurden. Für diese Geräte wurden CAD-Zeichnungen der benötigten Halterungsteile für die Kamera und eine gerätespezifische Anpassung der Software zur Erkennung und Sprachausgabe des Displayinhalts entworfen. Einen Ansprakon für ein hier aufgelistetes Gerät zu bauen, sollte dementsprechend nur mit geringen Anpassungen möglich sein. Anpassungen können z.B. dann notwendig werden, wenn sich die Lichtverhältnisse am Aufstellungsort des Geräts stark von denen in unseren Räumen unterscheiden. Um einen Ansprakon für ein bisher nicht unterstütztes Gerät aufzubauen, bietet es sich an als Ausgangspunkt die Daten des Ansprakon für ein ähnliches Gerät zu verwenden.

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    Thermometer Basetech E021
    Personenwaage ADE BE 930 Agneta
    Personenwaage Beurer PS890
    Thermometer TFA WS 1011
    Radiowecker Karcher UR 1040
    Thermo-/Hygrometer
    Radiowecker ICES ICR-210
    Mikrowelle Schneider MW 720
    Thermometer Techno Line WS 7012
    Mikrowelle Severin MW 7892
    Blutdruckmessgerät Beurer BC 44 659.05
    Geldzähldose Conrad 755002
    Radiowecker new one CR 120
    Küchenradio AEG KRC 4344
    Radiowecker für Kinder Muse M-167 KDB
    Waschmaschine Bosch WAN280A1
    Wäschetrockner Bosch WTW845W0
    Waschmaschine Miele WDB030 WCS Eco
    Mikrowelle Sharp R242WW
    Messgerät (Multimeter) Voltcraft M-3650 CR
    Hochspannungsnetzteil
    Blutzuckermessgerät Medisana MediTouch 2

Software

Die im Rahmen des Projekts entwickelte Software bringt den oben beschriebenen Hardwareaufbau erst zum Leben und fügt die verschiedenen Komponenten zu einem Ganzen zusammen. Der Source-Code der Software ist in einem Git-Repository abgelegt. Dort finden sich außerdem eine Erläuterung der Funktionsweise der Software, welche den Einstieg in deren Verwendung und Weiterentwicklung erleichtern soll, sowie die CAD-Zeichnungen der Halterungsteile der ausgerüsteten Geräte.

Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung (FKZ: 13N14289)