Projet de créativité CIT Le besoin initial: Adapter un mode de communication tactile sur une canne de mal-voyant pour le guider via un GPS. D.BOUSQUET et C.ROUILLERE

Objectif du projet Afin d’assister les malvoyants dans leurs déplacements, des études sont mises en place afin d’adapter les nouveaux guidages par satellite aux déplacements urbains. De nombreuses informations seront données par le GPS sous forme de son (position, direction à prendre, obstacle, nom des rues, bus à prendre…etc.). Les nouveaux systèmes étant très précis le nombre d’informations à diffuser sera très important donc l'attention auditive de la personne risque d’être toujours monopolisée par le GPS au détriment de la sécurité. Par ailleurs les informations auditives ne sont pas assez rapides par rapport à une information visuel ou tactile. La problématique de l’étude sera donc : Rechercher des modes de communication tactile permettant au malvoyant de recevoir les données fournies par son GPS par le biais de sa canne blanche.

Données de l’étude -L’étude portera uniquement sur l’indication par l’intermédiaire de la canne de la direction que doit prendre la personne. -Pour des raisons de maniabilité et ergonomiques, le système d’aide au déplacement est porté par le malvoyant. - L’information donnée par le GPS à la canne blanche sera un signal électrique traité par une carte électronique miniaturisée et intégrée à la canne. - Le signal de sortie de cette carte est supposé capable de commander des actionneurs du type : servomoteurs, moteurs, contacteurs,…

Créativité et innovation à travers ce projet Pour répondre à la problématique de l’étude, l’élève devra faire preuve d’innovation, notamment pour trouver un moyen tactile simple visant à orienter le malvoyant. Sa capacité créative devra s’exprimer pour intégrer son idée à la canne du malvoyant tout en essayant de conserver la maniabilité et le maintien de cette dernière.

Déroulement

Gestion du déroulement du projet Utilisation d’un diagramme de Gantt

Diaporama / Entretien avec un non voyant Phase d’imprégnation Diaporama / Entretien avec un non voyant Jalon 1

Idéation Cœur de la démarche de créativité, les élèves utilisent les méthodes de créativité étudiées dans l’année (Brainstorming, méthode Triz…etc) l’édition d’une carte mentale permet aux élèves de répertorier, organiser, hiérarchiser toutes les idées.

Des solutions techniques à trouver… Les difficultés liées à la mise en œuvre de l’idée innovante choisie : Intégration des composants sur une canne, notamment : le stockage d’énergie (fourni aux élèves), la carte électronique de commande (fournie aux élèves), les organes de communication avec le malvoyant(équipement réalisé par les élèves), La canne doit rester maniable et légère, La solution finale doit être en adéquation avec les capacités du malvoyant à utiliser les données fournies par la canne. Créativité Cliquer ici

Différentes pistes possibles pour les élèves… Comment communiquer l’information ? Piste 1 Orientation par toucher tactile d’une flèche motorisée donnant la direction Intégration d’un mini afficheur braille Innovation Piste 3 Piste 2 Piste … Mise en place de vibreurs droite/gauche sous le pouce et sous l’index D’autres solutions sont sûrement envisageables…

Cristallisation Les élèves doivent choisir la solution qui parait la plus adaptée à répondre au besoin. Ils s’aident de la fiche jalon N°2 qui leur permet de faire une critique détaillée des solutions envisagées afin de les comparer. Durant cette phase les élèves se répartissent les taches en cherchant des solutions technologiques et en analysant chacun des critères, ils peuvent aussi utiliser la matrice des contradictions pour optimiser certaines solutions. Cette phase dure environs 2h et à la fin les élèves choisissent définitivement la solution.

Matérialisation C’est la phase la plus longue du projet, environs 10h. Les élèves réalisent des croquis, les premières modélisations sous modeleur 3D ou avec de la pâte à modeler. Selon les solutions choisies le professeur peut donner les équipements nécessaires à la réalisation du projet (afficheur braille, servomoteur…etc.)

Exemples de travaux d’élèves Solution avec vibreurs Exemples de travaux d’élèves Premier modèle en pâte à modeler Premier croquis 4ème heure dans la phase de matérialisation

Exemples de travaux d’élèves Solution avec servomoteur Exemples de travaux d’élèves Croquis de principe Croquis pour l’actionneur Intégration de l’actionneur sur la canne.

Solution avec un afficheur braille Exemples de travaux Solution avec un afficheur braille

Solution avec une bague tournant Exemple de solution Solution avec une bague tournant 3 élèves de Terminale S ont travaillé pendant 30 heures dans le cadre d’un PPE Vidéo

Matérialisation Il faut beaucoup aider les élèves dans cette phase car ils doivent intégrer des éléments à la canne et ils manquent d’expérience technique. Le professeur sert de ressource technique.

Essai simulation du prototype Les élèves présentent leurs prototypes au partenaire non-voyant qui fait une petite critique des solutions en fonction de différents critères.

Conclusion Les axes d’améliorations : Manque de temps. Organisation de 3 heures quinzaine est à déconseiller. Les actionneurs et effecteurs doivent être commandées avant le projet et distribuées aux élèves dès qu’ils ont choisi la solution. (manque de temps pour chercher les actionneurs) Manque de connaissance technique (prévoir une bibliothèque de solutions techniques). L’utilisation des outils informatiques ne doit pas être un frein (formation minimum préalable). Difficile de bien répartir les taches entre les élèves pour un petit projet et en peu de temps. Un moyen de prototypage rapide doit être disponible au lycée.

Conclusion Les points forts :  La solution n’existe pas pour le moment.  L’élève n’est pas l’utilisateur donc il doit obligatoirement mener une enquête.  Coût très raisonnable  Les solutions sont simples à appréhender.  Test grandeur nature du prototype possible.  Grande motivation des élèves  Relation avec le non-voyant.  Possibilité de participer à un concours.

Qu’en pensent les élèves ? La période du projet est celle que les élèves préfèrent. Ils sont les maitres d’œuvre et cela les valorise et les motive énormément. La rencontre avec la personne handicapée est un moment de respect et de découverte très appréciée. Le fait de pouvoir tester leur projet leur tient à cœur.

Pour aller plus loin Numéro spécial Technologie |CNDP| Sciences et techniques industrielles Enseignement d’exploration : « création et innovation technologiques » n° 172 - mars 2011