美刻思源盲文刻印系统

团队负责人：李兵

所在学院：机械工程学院

一、项目简介

在本项目中，拟针对上述问题，本项目拟进行本土化的盲文刻印生态链建设布局，其中硬件方向，即为盲文刻印机设备的全国产化研发，其研发不仅包括针对于机构（B2B）的工业级，商业级设备，还包括目前尚未面试的，针对个人（B2C）的家用级设备。而软件及服务方向，除了针对中文盲文优化的自动化排版系统外，也将打造针对于视障人士的云端共享平台，通过优质资源的提供，不但能够促进刻印机本身的销量提升，还能提升客户粘性，实现企业的持续造血。最终也让特殊群体也能享受到科技进步所带来的便利。通过本项目的实施，不但能够快速占领超 1500 亿元的空白市场，还能够通过提高特殊群体的受教育程度，完成全国共同富裕的伟大梦想，同时具有极高的经济价值与社会价值。本项目技术提供方为西安交通大学李兵，教授，博士生导师。蒋庄德院士团队核心成员。“中华人民共和国成立 70 周年”纪念章获得者。中国机械工程学会高级会员，“国家教指委机械工程协作组”成员，入选教育部新世纪人才计划。英国伯明翰大学 Honorary Research Fellow。机械制造系统工程国家重点实验室、微纳制造与测试技术国际合作联合实验室固定研究成员。长期从事精密超精密加工与测试技术及装备制造等方面的研究，在数字化精密测量与超精密加工技术与装备的工程科技领域开展了创新性研究，发表论文百余篇，拥有专利 80 余项。主持“04 专项”、“国家重点研发计划”、“国家自然科学基金”等多项国家级项目。研究成果获国家科技进步二等奖 1 项、省部级科技奖 5 项。近年来，与东方电气集团有限公司、秦川机床工具集团股份公司等国内制造业龙头企业开展多次合作，协助解决了企业内部的数十项技术难题。

二、产品性能优势

在硬件部分，团队以往研究经验，引入了 CNC 精密加工装备的设计理念，对产品结构进行了全面革新，实现了以下功能：

1. 通过并行协同控制，在降低刻印噪音的基础上（由 80dB 减少至 60dB）的基础上，进一步提升了该设备的刻印效率（从 140cps 增加至 190cps 以上）。

2. 通过自研的纸张识别模块，实现了纸张厚度与刻印冲力的自动匹配，并创新性的，在保证满足盲文存留时间标准的基础上，实现了普通 80g A4 纸张的盲文刻印，将刻印耗材成本降低至了原有的 1/20；

3. 通过联动控制，实现了盲文图章线条的连续刻画，在提升触觉分辨率，大幅提升图像刻印效率的基础上，提升了纸质盲文书籍的信息容量及触觉交互性。

软件部分：

1.对于盲文转译模块，团队采用深度学习智能化编译算法，替代了传统的字符库遍历搜索，在提升转译效率的基础上，针对汉语特有的多音字、近义字等的特征识别，大幅度降低了汉盲转译的错误率。

2.团队基于云端物联网技术，对刻印机智能化生态链进行了布局，并着手搭建盲文线上共享平台，对于该平台， 不但可以通过提供优质资源，提升客户粘性，实现企业的持续造血，还可以通过开放个人文字资源分享功能，提升用户的积极性，从而进一步提升刻印机的销量与使用率，更快速地占领市场。在前期，团队基于研发成果，已申请相关专利 2 项，授权专利 1 项。

三、市场前景及应用

目前我国视障人士群体规模约为 2000 万，由于盲文刻印设备在我国的稀缺以及普及不足，导致了可供该群体阅读的纸本书籍资源严重匮乏，使得该群体的教育资源体量受到了极大程度的影响，进而导致其受教育程度的低下。盲文刻印机是用于将盲文“打印”在纸张上的专用设备。与普通人日常所使用的打印机结构功能相似，它与电脑终端相连，利用专用的编译软件将文字转换成盲文字符，并通过盲文刻印机实现在纸张上的盲文刻印。

                                           a. 普通打印机                                                          b. 盲文刻印机

图 1 打印机与刻印机

盲文刻印机作为一种辅助盲人的设备，属于残疾人服务业，也可以作为特殊打印设备应用于文创制品等印刷出版产业。同时，盲文刻印机不仅包含其硬件结构，而且需要配合专用的编译和排版软件，以及针对视障群体的专业服务培训。故其既具有依赖上游元件供应的制造业特性，也具有强调用户体验和自主创新的计算机业特性，以及针对特殊群体的服务业特性。目前，国外已有较为成熟的同类设备，但由于该设备研发技术门槛较高，市场未受重视等原因，导致了国内的相关设备严重依赖进口，进而造成了盲文刻印机设备单价高昂，耗材量大价高，和中文盲文兼容性差等国内市场现状。目前我国已有 8000 多家视障人士服务机构及 2000 多万名视障人士，巨大的市场空间，也为盲文刻印市场带来了前所未有的发展潜力。由于国外相关设备生产公司对国内市场的重视程度不足，加之已形成相关技术垄断，价格过高，造成了国内刻印机保有量小，机构量与刻印机购置量完全不匹配等原因。而现在国内政府及相关已认识到了这一问题，近年来，中央及地方对残障人士补贴力度逐渐增强。本项目可借助这一利好为起步点，通过辅助器具补贴政策，激励市场，增加用户数量。并基于课题组常年于浸淫于机械行业的研发经验，引入工业领域先进技术，推翻传统刻印机结构。通过自主研发，打破国外产品的常年垄断，已价格优势迅速占领国内市场。最终发掘庞大用户群体的需求，刺激市场消费。课题组对盲文刻印设备市场进行了细分，对于小型、工业级和家用型盲文刻印机，其市场分别如下

① 小型盲文刻印机

预计售价：4 万元；目标客户：公共图书馆及特殊教育学校（5328 家）；预计总市场超过 6.4 亿元。

② 工业级盲文刻印机

预计售价：40 万元；目标客户：按特殊教育学校及出版社（5336 家）；预计总市场超过 60 亿元。

③ 家用型盲文刻印机

预计售价：0.7 万元；目标客户：家用级，面向视障人士本身（数量达2000 万以上，且全世界无同类产品），参考视障人士数量，市场超过 1400 亿元。

图 2 盲文刻印机细分市场