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Projets divers

Plusieurs projets ont été réalisés afin d’aider des élèves à participer de manière significative aux activités proposées dans notre école spécialisée. Ce sont des créations pour lesquelles nous n’avons pas le temps de faire un tutoriel complet ou qui ont été des expériences intéressantes mais qui ne justifient pas nécessairement d’être reproduites. Si un de ces appareils vous intéresse, vous pouvez nous contacter au [email protected], les fichiers et instructions nécessaires à sa création seront fournis si possible.

Contrôleur d'environnement

Un contrôleur d’environnement permet d’interagir avec des appareils électriques standards (utilisant une prise 120V) grâce à des switchs adaptées. Actuellement, les modèles commerciaux, comme le PowerLink 4, coûtent plus de 500 dollars. Cependant, il est possible de fabriquer un modèle similaire pour environ 80 dollars en. La pièce maîtresse est le relais d’alimentation IoT, qui permet de contrôler de manière sécurisée un appareil haute tension avec un microcontrôleur connecté à des prises standard de 3,5 mm, compatibles avec toutes les switchs adaptées. Son cerveau est un microcontrôleur raspberry pico, programmé en circuitpython. Un écran, un bouton et un potentiomètre complètent l’appareil, permettant une navigation claire et efficace entre les modes. Le principal défi a été de trouver la technologie adéquate. Nous ne connaissions pas la multiprise intégrant un relais, qui s’avère être l’outil parfait pour ce type de projet. Une fois celle-ci obtenue, la création de l’appareil s’est révélée relativement simple, suivant le principe de d’autres appareils adaptés reposant sur l’utilisation d’un microcontrôleur et d’entrées diverses.

Switch à intelligence artificielle

Il s’agit d’un projet expérimental très intéressant à développer car il fait appel à une multitude de technologies modernes. Initialement, nous cherchions un moyen simple de créer un interrupteur activé par le clignement des yeux. La première méthode testée utilisait un émetteur et un capteur infrarouge installés sur des lunettes. Bien que cette méthode fonctionnait, elle s’est révélée peu pratique. Nous avons donc décidé d’explorer la vision par ordinateur.

Nos premiers tests ont été réalisés avec un Raspberry Pi 3, mais ses performances insuffisantes nous ont conduits à abandonner cette voie pendant quelques années. En effet, il pouvait détecter des clignements mais répondait avec une ou deux secondes de retard, ce qui rendait l’appareil caduque. Avec la sortie du nouveau Raspberry Pi 5, abordable et facilement disponible, nous avons repris le projet avec beaucoup plus de succès.

Ce projet repose sur la technologie de l’intelligence artificielle. En utilisant deux outils d’IA distincts (OpenCV2 et Dlib) et un programme en Python, nous pouvons reconnaître une multitude de mouvements entre différents points du visage. Par exemple, pour le clignement des yeux, l’algorithme EAR (Eye Aspect Ratio), bien documenté dans la littérature scientifique, permet de déterminer si une personne cligne des yeux. Après avoir validé cette fonction, nous avons développé d’autres algorithmes pour détecter des actions comme l’ouverture de la bouche ou le sourire, qui sont basées sur le même principe que le EAR, soit un ratio entre de distance euclidienne.

Grâce à un écran tactile et une interface utilisateur (PySimpleGUI), l’utilisateur peut ajuster le seuil d’activation des différents algorithmes de manière intuitive et se positionner par rapport à la caméra. L’activation du matériel adapté est réalisée via un relais multiple connecté aux GPIO du Raspberry Pi. Les photos ne sont pas en définition assez haute pour permettre une bonne lecture, mais l’utilisation de l’écran de 7" permet le contrôle de plusieurs options; c’est une interface simple et facilement modifiable pour différents besoins, elle pourrait être considérée pour d’autres projets adaptés

Ce projet est fascinant. Bien que nous ayons principalement utilisé des outils de reconnaissance faciale, il serait également possible d’intégrer des outils d’IA pour reconnaître des gestes, des postures, des sons, etc. L’intelligence artificielle a un potentiel illimité en matière d’amélioration de l’accessibilité pour les personnes en situation de handicap.

Switch à infrarouge (détecteur de mouvement)

Il s’agit d’une switch activée par un capteur infrarouge passif. Pour l’activer, il suffit de bloquer le capteur, ce qui déclenche un relais qui, à son tour, active un appareil adapté. La portée de détection minimale est de 1 cm, tandis que la portée maximale est d’environ 6 à 7 cm. Le senseur est le modèle KY-032 (nous avons testé plusieurs senseurs et c’est le modèle ayant le meilleur rapport qualité/prix pour une utilisation de ce type). Cet appareil présente l’avantage de ne nécessiter aucune force pour être activé. Il est intégré dans un boîtier imitant un Loc Line ¼ de pouce, permettant une installation facile sur un système de montage de ce type. Il est également adaptable à d’autres types de boîtiers. Plusieurs modes sont programmables, par exemple, celui-ci a un mode momentané, un mode on/off et un mode qui active l’appareil pour un nombre X de secondes. Bien que ce projet soit simple de conception et accessible, il a malheureusement peu d’utilité dans notre pratique quotidienne. Le fait qu’il n’y ait pas de “feedback” lorsqu’il est activé (par exemple, la sensation et le bruit d’un click pour un bouton standard) le rend moins intéressant. Son coût est inférieur à 20 dollars, tandis que des modèles commerciaux tels que le HoneyBee, coûtent plus de 400 dollars.

Arroseur de plantes adapté

Ce dispositif innovant est conçu pour faciliter une activité de jardinage pour une classe d’élèves polyhandicapés. Il s’agit de notre première tentative pour développer un tel appareil. Au printemps, le jardinage devient un projet fréquent dans les écoles, et ce dispositif a été spécialement conçu à cet effet, dans l’objectif d’augmenter le potentiel de participation des élèves. Le jardinage, en tant qu’activité multisensorielle, offre des avantages significatifs à tous les élèves, quel que soit leur niveau de développement, d’où l’importance de le rendre accessibleà tous.

Le dispositif présente deux fonctions principales : d’abord, un capteur d’humidité évalue le besoin en eau de la plante et active une série de LED qui s’illuminent sur une échelle de couleur allant du rouge au bleu pour indiquer le niveau d’humidité. Ensuite, une petite pompe, placée dans un réservoir d’eau, peut être activée pour irriguer la plante à travers un tuyau. Il suffit de la mettre dans un arrosoir, et de passer le tuyau dans le boyau pour un effet intéressant. Un bouton permet de naviguer entre plusieurs modes, par exemple, une pression brève pour un arrosage de dix secondes, ou le maintien en position active pour un arrosage continu. Ce système est commandé par une switch adaptée, garantissant ainsi l’accessibilité et la facilité d’utilisation pour tous les élèves.

Roulette adaptée

Inspirés par des produits existants sur le marché, nous avons conçu une roulette adaptée équipée d’un moteur pas à pas de 5 volts. Nous y avons intégré deux fonctionnalités programmables pour en faciliter l’utilisation. La première fonction, appelée “scan”, permet à l’utilisateur de faire des sélections; tant qu’il maintient activée sa switch, la flèche continue de progresser. Il peut ainsi faire un choix entre les différents pictogrammes affichés sur la surface. La seconde fonction offre une sélection aléatoire : une fois activée, la flèche effectue plusieurs rotations avant de s’arrêter à un point déterminé aléatoirement par le générateur de nombres aléatoires (RNG) du microcontrôleur. Le dernier contrôle est un bouton qui permet d’ajuster la vitesse de rotation du moteur, passant d’environ 4 à 30 secondes pour effectuer un tour complet. Elle est contrôlée par un microcontrôleur (raspberry pico) et est alimentée par trois batteries AA. Cette roulette adaptatée est non seulement pratique mais aussi ludique, répondant ainsi à divers besoins et préférences des utilisateurs. Sa conception est simple est modulaire; nous avons utilisé du bois recyclé pour la construction, mais il serait possible de le faire avec pas mal n’importe quel matériau.

Table pour activités lumineuses

Ce projet, bien que légèrement différent des autres, a été spécifiquement conçu pour notre contexte éducatif, tout en offrant des principes potentiellement inspirants pour d’autres initiatives. Nous avons eu l’opportunité d’utiliser un robot Leka, prêté à notre école. Ce robot, sous forme de sphère, s’illumine de diverses couleurs et peut être manipulé via une tablette. L’enjeu résidait dans la nécessité de rendre ce robot accessible aux élèves en fauteuil roulant, tout en garantissant sa mobilité sur une surface préservant sa coque en acrylique. C’est pour répondre à ces besoins, que cette table roulante avec un revêtement en simili-velours a été créée. Le bord de la table est équipé d’une bande de LEDs Neopixel qui s’illumine dans la couleur choisie lorsqu’on appuie sur les pastilles correspondantes (dans ce contexte, le robot Leka roulait sur les pastilles). Un panneau de contrôle a également été installé, permettant d’activer les LEDs dans diverses couleurs et de brancher une switch adaptée pour une manipulation aisée. Ce dispositif offre un cadre enrichissant pour mener des activités pédagogiques centrées sur les couleurs et la stimulation visuelle, tout en facilitant la réalisation de divers projets interactifs grâce à l’utilisation de Neopixel contrôlés par switch adaptée.

Souris d'ordinateur par accélérométrie

Ce dispositif permet de contrôler le curseur d’un ordinateur grâce à des mouvements naturels captés par un accéléromètre. Dans ce prototype, l’accéléromètre est intégré dans un gant, relié à une petite boîte imprimée en 3D contenant l’électronique. En inclinant la main vers la gauche ou la droite, la souris se déplace sur l’axe des X. En penchant la main vers l’avant ou l’arrière, la souris bouge sur l’axe des Y. Il est également possible de coudre l’accéléromètre sur un autre accessoire, comme un bandeau, pour utiliser les mouvements de la tête ou d’une autre partie du corps.

Le capteur utilisé est le MPU6050, qui fournit des données de gyroscopie et d’accélérométrie. Une équation a été développée pour combiner ces données, les filtrer (filtre passe-bas et variance), les pondérer, et les transmettre à une fonction qui contrôle les mouvements de la souris via le protocole HID. Le microcontrôleur est un Raspberry Pi Pico, connecté au PC via un câble USB à micro USB, ne nécessitant aucune configuration ni pilote.

Un potentiomètre permet d’ajuster la vitesse de la souris, de manière à ce qu’un mouvement puisse prendre de dix secondes à moins d’une seconde pour traverser l’écran. Deux prises jack 3.5 mm sur le boîtier peuvent être reliées à des switchs pour simuler un clic gauche et un clic droit. Ce dispositif a un potentiel intéressant pour permettre à des personnes ayant des mouvements très limités d’utiliser une souris. Toutefois, il n’a pas encore été testé de manière exhaustive, donc même si le côté technique est fonctionnel, l’application au quotidien reste à démontrer.

Autres projets

Certains projets ont été terminés mais n'ont pas été testés car ils ne se sont pas révélés utiles pour notre pratique, ils ne sont donc pas sur cette page, mais il serait possible de les raffiner si le besoin était important chez des utilisateurs. D'autres ont été terminé mais sont des variantes de d'autres inventions, comme des switchs plus ou moins grandes.
  • Dispositif Sip and Puff : un dispositif basé sur un capteur de pression barométrique BMP280, offrant des seuils ajustables pour l'inspiration et l'expiration, ainsi que des fonctions distinctes pour chaque action respiratoire.
  • Switch géante mécanique : une switch mécanique de grandes dimensions (200mm x 200mm), caractérisée par une sensibilité importante, permettant une activation précise et efficace.
  • Switch mince mécanique : une switch mécanique d'une épaisseur d'environ 4 mm, représentant notre conception la plus mince à ce jour et disponible dans diverses formes pour répondre à une variété de besoins d'adaptation.
  • Pédale adaptée comme switch mécanique : une pédale modifiée fonctionnant comme une switch mécanique fiable, offrant une alternative pratique pour les utilisateurs nécessitant une commande au pied.
  • Switch numérique basée sur un capteur de flexion : une switch numérique inspirée du principe du Power Glove de Nintendo, utilisant un capteur de flexion permettant de régler le seuil d'activation, offrant une gamme de flexion allant de très minimale à près de 45 degrés.
  • Adaptations aux joysticks de MakersMakingChange : des adaptations permettant l'utilisation de prises TRRS en remplacement des fils, offrant une connectivité plus robuste et durable pour les joysticks de MakersMakingChange.
  • Ajustements pour un système de Loc Line 1/4" : de multiples adapteurs pour un système de montage modular hose pour pouvoir y attacher des switchs et diverses activités adaptées.