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如果您一次只能阅读一行，网络上的丰富信息将失去一些光彩。然而，这正是当今盲人和有其他视力障碍的人使用连接到计算机的电子盲文显示器时，必须体验网络的方式。
盲文显示器使用机电控制的销钉来传递信息，而不是传统计算机显示器中的灯光。其工作原理如下：软件从计算机的操作系统中收集网页的内容，将单词和图像转换为数字版本的盲文，然后通过一排排像多米诺骨牌一样并排排列的指尖大小的矩形单元格来表示。每个单元格有六个或八个小孔，圆形的销钉可以通过这些小孔在压电陶瓷执行器的帮助下伸出和缩回，以表示各种盲文字符。每次一个人用手指（从左到右）读取盲文行时，销钉配置会刷新以表示网页文本的下一行，依此类推。
打破盲文障碍
由于盲文显示器的成本和复杂性，将网页转换为盲文的努力进展缓慢，但北卡罗来纳州立大学在罗利的研究团队已经迈出了开发一种设备的初步步骤，该设备将使盲人能够更好地利用网络和其他计算机应用程序。这种显示器不会一次显示一行电子内容，而是将单词和图像转换为触觉显示器，由多达 25 行组成，每行有 40 个并排的单元格。盲文读者将可以在指尖获得多行文本和数字，使他们能够更容易地回溯和回顾内容。另一种可能性是以盲文显示方程和其他一次占用多行的信息。
“仅使用单行很难实现任何空间识别，”北卡罗来纳州立大学电气和计算机工程系的助理研究教授尼尔·迪斯皮格纳说，他正在参与该项目。
使用压电陶瓷制造具有多行的盲文显示器将使已经很昂贵的显示器更加昂贵——低端单行型号的成本已经超过 1,000 美元。此外，为多行供电所需的能量将使这些显示器更大、更重且便携性更差。
触摸即走
北卡罗来纳州立大学的研究人员正在尝试两种不同的方法，他们希望这两种方法能够降低未来盲文显示器的成本和能源需求，并在上个月在圣地亚哥举行的国际电活性聚合物执行器和设备会议上展示了他们最新的研究成果。
第一种方法将依靠液压来升高和降低单元格中的每个销钉。在这种情况下，每个销钉都将位于充满液体的塑料外壳中。外壳上会切出一个窗口，并覆盖聚偏二氟乙烯 (PVDF) 薄膜。当向单元格施加电流时，PVDF 会弯曲并挤压该窗口的外壳，从而提高液体水平和销钉。研究人员表示，他们已经展示了一个概念验证原型，当施加小于 1,000 伏特的电压时，外壳会收缩并将由去离子水和食用色素组成的液体向上推，从而使销钉在不到 100 毫秒的时间内上升超过 0.5 毫米（盲文点的标准高度）——最初的实验是在外壳中没有销钉的情况下进行的。
北卡罗来纳州立大学电气和计算机工程系的博士后研究员杨培春（也是该项目的研究人员）表示，这是盲文用户期望的速度性能。失明的杨培春补充说，他和他的同事（包括项目主管保罗·弗兰岑）在一些试验中已经使液体在 30 毫秒内移动。他们的下一步是在外壳内创建一个闩锁机制，该机制会将销钉固定到位，直到需要将其降低为止。
正在考虑的第二种方法是将每个销钉放置在圆柱形硅管中，当管中充满氯化钙导电溶液并施加 8.75 千伏电压时，该管会将销钉向上抬起。
杨表示，制造盲文显示器的标准压电方法每个单元格的成本约为 35 美元，他补充说，为了使显示器对更多消费者负担得起，需要将成本降至每个单元格 5 美元。研究人员表示，盲文显示器的更广泛应用将在很大程度上取决于成本，这是他们研究背后的一个重要因素。
目前，位于佛罗里达州圣彼得堡的自由科学公司生产几种不同的计算机盲文显示器，它们的单元格以标准的单行配置排列。该公司的便携式 PAC Mate 盲文显示器以单行提供，由 20 个或 40 个单元格组成，显示器的售价分别约为 1,600 美元和 3,600 美元。自由科学公司较大的Focus 显示器包括 40 单元和 80 单元的单行型号，价格分别约为 3,900 美元和 7,800 美元。
其他方法
美国国家标准与技术研究院 (NIST) 在十年前就意识到了成本问题，当时一个 80 单元的盲文显示器的成本约为 15,000 美元。从那时起，NIST 多年来一直在研究一种设计截然不同的显示器，将盲文文本放在像轮胎胎面一样旋转的圆柱体的外部(pdf)。使销钉伸出和缩回的执行器位于圆柱体内部。NIST 的设计不是让手指在静止的文本线上移动，而是让用户将一个或多个手指放在轮子上，盲文文本在手指下方移动，产生一种运动感，该机构声称这种运动感为指尖的传感器提供了刺激，并允许用户构建文本几何布局的心理模型。用户还可以调整车轮的旋转速度。
可以将网络或其他计算机文本内容读取给盲人的语音合成器软件是一种替代方案，并且比学习盲文更容易。不过，正如 NIST 在其研究中指出的那样，盲文还有其他优势，可以实现“高精度通信”和在嘈杂环境中阅读的能力。
杨同意，语音合成器在帮助盲人体验网络方面确实发挥着作用，但阅读盲文的能力至关重要。“对于希望工作的[盲人]来说，阅读盲文仍然非常重要——90% 拥有工作的盲人能够阅读盲文，”他说，并补充说，合成器技术是只有 10% 的盲童正在学习阅读盲文的原因之一。
北卡罗来纳州立大学的工作仍处于早期阶段，因此不要期望在近期内在本地的计算机商店看到他们的盲文显示器技术。研究人员可能需要长达一年的时间才能开发出一个可靠的闩锁系统来保持销钉的位置。只有到那时，他们才能制作出实际的盲文显示器。此后，可能至少需要四年时间才能生产出商业产品，迪斯皮格纳说。