Projets:Céci'ble

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Céci'ble

Cible lidar entete image DSC 6423.JPG

Informations
Description Adapter le jeu Gabaky (mélange de jeu de cible et de jeu de palets) pour des mal-voyants ou non-voyants
Catégorie Malvoyance
Etat d'avancement Réalisés
Techniques BLE, esp
Durée de fabrication de 16 à 32 h
Coût matériel De 50 à 100 euros
Niveau Moyen
Licence by-sa
Date de création 2021-05-06
Équipe
Porteur de projet Patrick, Pascal, Damien, André-
Contributeurs AlainD, Elektron, Ylc, Eva, Rozen
Fabmanager Delphine
Référent documentation Delphine, Ylc
Partenaires: Centre André Breton
Nom humanlab Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation Complète
Relecture de la documentation Non vérifiée

Description du projet

L'idée est d'adapter le jeu Gabaky pour des mal-voyants ou non-voyants.

Le Gabaky est un mélange de jeu de cible et de jeu de palets. Il est à l’initiative de 4 personnes malvoyantes et non voyantes du Centre André Breton palettistes qui souhaitent l’adapter dans le but d’y jouer en intérieur pour les longues journées de confinement !

https://www.gabaky.com/

Ce projet a eu plusieurs pistes de développements dont une autre avec un principe de cible électrique qui a été documentée sur cette page mais nous avons privilégié la version lisible sur cette page plus facile à répliquer et moins chronophage à réaliser.

Régles du jeu

Ce jeu consiste à lancer des boules "Gabaky" assez souple sur une cible de 60cm par 60cm, placée à environ 4 mètres.

Les Gabaky sont différentiés par leur couleur.

Le déroulé du jeu et le comptage des points sont pratiquement identiques à celui du jeux de boules ou de palets.

L'équipe gagnante de la manche est l'équipe qui a totalisé la première un nombre de points supérieur à 13.

Une partie est terminée lorsque qu'il ne reste plus de Gabaky à lancer.

Les points de obtenus à chaque partie sont additionnés entre-deux et ce par équipe.

Plusieurs parties seront nécessaires pour atteindre la fin d'une manche soit le nombre de de 13.

Tous les détails des règles du jeu ici :https://www.gabaky.com/les-regles-du-jeu/

Cahier des charges

Points à toujours garder en mémoire

  • Le non-voyant ne peut pas repérer son Gabaky par sa couleur.
  • Les non-voyants ne peuvent pas réattribuer les Gabaky à chacun après le ramassage de Gabaky en fin de partie.
  • Les règles du jeu peuvent être adaptées pour garder le jeu jouable et intéressant.
  • L'information à renvoyer au joueur doit se faire rapidement après chaque lancé ou lors de la demande d'un joueur.
  • La réponse aux modifications de la position des Gabaky sur la cible doit se faire avec un minimum d'erreur.

Analyse de l'existant

https://www.gabaky.com/


Equipe (Porteur de projet et contributeurs)

  • Porteurs du projet : Patrick, André, Pascal, Damien, (Malvoyants/Non voyants du centre André Breton)
  • Concepteurs/contributeurs : Christian, Yves, Alain, Rozenn, Eva, Delphine
  • Fabmanager référent:Delphine
  • Responsable de documentation :Delphine

Matériel nécessaire

Cible lidar

Electronique

Driver du capteur à fourche optique Ce driver permet d'adapter le signal du capteur optique vers le contrôleur pour assurer que le signal arrive sans perturbation

  • 2 résistances 4.7K
  • 2 résistances 820R
  • 1 résistance 22K
  • 2 résistances 1K
  • 1 résistance 10K
  • 2 transistors BC337
  • 1 condensateur céramique 10nF
  • 1 condensateur céramique 100nF
  • 1 connecteur 4 entrées
  • 1 connecteur 3 entrées
  • 1 LED 5mm verte

Cible

Outils nécessaires

Coût

Délai estimé

Fichiers source

Fichier de l'application Android

Application pour smartphone Android Télécharger l'application Android (APK) et le fichier source Appinventor (AIA)

Fichiers source cible lidar

Fichiers DXF du boitier pour l'électronique (le blockaus) (cible lidar) :pas encore réalisé

Fichiers STL du boitier pour l'électronique (cible lidar) : Télécharger les STL du boitier électronique cible lidar

Plan de la cible plexiglas (les anneaux peints de différentes couleurs) (cible lidar)

Code Arduino pour cible lidar : Télécharger le code Arduino de la cible lidar

Schéma électronique pour cible lidar : Télécharger le schéma électronique


Fichiers source pour balle

Patrons pour balle : Télécharger les fichiers DXF et télécharger les patrons au format JPG

Autres à ajouter

Méthode pour assembler la cible plexiglas avec le scotch toilé

Patron de l'étui du téléphone et matériau utilisé (lino au départ utilisé mais eva propose ruban et élastiques pour faire une coque souple) et pour que les voyants voient infos, Christian propose séparateurs de casier, Yves propose une feuille de polycarbonate ou plexiglas pour qu'il y ait des parties transparentes mais non tactiles. Eva: doit être accroché au cou et la partie basse du téléphone est celle qui est attachée. Si le haut du téléphone est masqué le téléphone ne fonctionne plus.(mais le capteur n'est pas toujours au même endroit)

Gamme de couleurs contrastées pour la cible

Etapes de fabrication pas à pas

Deux prototypes de cible avec chacun un mode de détection propre ont été réalisés pour le projet.

Le premier est une version basée sur un lidar qui permet de détecter la position de la balle et c'est celui-ci qui a été finalisé car plus simple à reproduire.

Le second est une cible dont les anneaux sont recouverts de fils inox et dont la balle est aussi conductrice afin d'établir un contact sur les deux fils A et B qui recouvrent l'anneau et qui permet de détecter de manière électrique où la balle se trouve. La documentation de la version cécible électrique est visible ici.

Les deux versions de cible fonctionnent toutes deux avec la même application Android qui guide vocalement les joueurs pour attribuer les tours de chacun et donne le nombre de points.

Fabrication de la balle

La méthode pour fabriquer la balle est la même pour la version électrique et lidar, sauf qu'il y a une étape de plus pour recouvrir la balle de fil guipé inox afin de garantir que la balle soit conductrice.

Balle pour cible lidar en tissus souple doux et élastique


Confection de la balle

Télécharger les fichiers DXF qui permettent de découper le patron de la balle avec une machine dans un tissus élastique. Si ce n'est pas possible suivre la méthode traditionnelle expliquée dans les paragraphes suivants.

Imprimer les patrons

Télécharger les patrons visibles ci-dessous et les imprimer sur du papier épais

On a donc 1 dessin d'un rectangle de 240x89mm pour la partie centrale, et deux dessins de 2 cercles de diamètres 117mm extérieur pour la calotte haute et basse.

Découper les patrons

Découper la partie extérieure du rectangle du patron "balle centre" .

Découper ensuite les deux cercles sur leurs diamètres extérieurs de 117mm et intérieurs, l'un avec un diamètre intérieur de 87 mm (qui représente le trait de coupe de la surjeteuse) et l'autre avec un diamètre intérieur de 77mm (qui représente le trait de couture) afin d'obtenir deux anneaux.

Balle calotte 1
Balle calotte 2
Balle centre


Préparation des morceaux de tissus

Méthode pour réussir ses tracés :

Poser le morceau de tissus élastique sur un support suffisament ferme pour que le crayon puisse tracer et assez souple pour que l'épingle puisse se planter dedans. (polystyrène, bois tendre, mousse etc ..)

A l'aide d'épingles, fixer le patron sur le tissus, et le support qui se trouve en dessous.

Faire les tracés sur les deux côtés du tissus !


La partie centrale de la balle : Poser le patron rectangulaire sur le tissus et tracer d'abord le contour du rectangle, puis toutes les lignes horizontales et verticales. Décaler le patron légèrement sur la droite pour marquer le départ des lignes sur la partie gauche du patron et faire de même pour le côté droit afin de tracer les traits de chaque ligne. Procéder de manière identique pour les traits verticaux.

Seulement une fois tous les tracés effectués, procéder à la découpe extérieure du rectangle dans le tissus.

Les lignes horizontales servent de repères pour venir par la suite coudre notre fil guipé inox avec un point en forme de X (afin de garantir l'élasticité de la couture). Les lignes verticales servent de repères pour venir positionner les calottes sur les 12 traits qui divisent le cercle.

Patron rectangle small.JPG Patron rectangle DSC 6043 small.JPGPatron rectangle tracé DSC 6046 small.JPG Tracé patron rectangle DSC 6053 small.JPG Patron rectangle DSC 6054.JPG

Les deux parties hautes et basses de la balle (les calottes) : Fixer l'anneau de diamètre intérieur de 77mm (le patron balle calotte 1) sur le tissus et le support. Tracer d'abord le diamètre extérieur, puis le diamètre intérieur. Tracer les 12 repères qui divisent l'anneaux sur le tissus. Sur ce même bout de tissus, enlever le patron balle calotte 1 et fixer le patron calotte 2 en s'alignant sur le diamètre extérieur déjà tracé, pour tracer le diamètre de 87 mm sur le tissus.

Répeter cette opération sur un deuxième bout de tissus afin d'obtenir les deux calottes de la balle.

Seulement une fois tous les tracés effectués, procéder à la découpe extérieure des cercles dans le tissus afin d'obtenir deux ronds de tissus pleins avec leurs tracés.

Patron calotte V DSC 6065.JPGPatron calotte V DSC 6066.JPG Patron calotte DSC 6089.2 small.JPG

Assemblage des morceaux de tissus

On va maintenant faire le montage pour que les repères de séparation des calottes correspondent aux douzes repères des bandes supérieures et inférieures du rectangle de tissus. Pour y parvenir, on crée un tube avec le rectangle et on vient positionner la calotte haute puis la calotte basse

Assemblage calotte DSC 6072.JPG

Sur les images on voit en pointillé les lignes qui permettent de positionner les morceaux de tissus entre-eux et les endroits que doit coudre la surjetteuse et couper le tissus.

Patron central de la balle


Pour le montage, il faut faufiler dans l'espace de 15mm de hauteur en haut et bas de la partie centrale et dans l'espace situé entre les lignes séparées de 49mm. Positionner le fil de montage assez proche des lignes de couture et de coupe.

On ne met pas les fils de montage dans les deux lignes de 5mm de hauteur (on le positionne en dessous ou au dessus car c'est là que va coudre la machine, qui réalise un point en zig zag)

On se retrouve donc avec les deux calottes surfilées sur la partie rectangulaire. On n'a pas encore raccordé la partie verticale de notre rectangle, on a 240 mm de longueur or on a besoin de 200mm, les 20 mm de chaque coté viendront en recouvrement, c'est ce chevauchement qui empêchera le riz de sortir.

On peut alors coudre les parties entre elles à l'aide la surjeteuse tout en gardant la partie ouverte afin de nous permettre de remplir la balle.

DSC 6085 surfilage GP.JPG DSC 6087 surfilage GP.JPG

Remplissage de la balle avec du riz rond

On remplit la balle de riz pour arriver à son poids idéal (300 grammes) sans pour l'instant coudre l'ouverture restante. Le mieux est d'utiliser une petite bouteille d'eau qu'on remplit de riz pour ensuite le reverser dans la balle.

Balle remplissage DSC 6157 small.JPG


Fabrication de la boucle en fil de parapente

Faire une boucle avec le fil de parapente qu'on attache à la balle en cousant l'embase à l'intérieur et qu'on fait ressortir par l'ouverture restante. La boucle permet d'attacher la balle à la sangle (ou au ruban) qui permet à la personne de récupérer la balle sans se déplacer.

Ensuite on remet la balle à l'endroit et on remplit de nouveau de riz. On peut alors terminer la couture manquante sur l'ouverture restante une fois que l'on est sûr que le poids idéal la balle est atteinte (environ 300 grammes)


Balle inox small.jpg Confection balle electrique.jpg

Cible lidar

La cible lidar a d'abord été développé sur Arduino Mega mais l'objectif final est de simplifier le prototype en le migrant sur ESP32. Nous laissons ici les sources pour Arduino Mega mais préférer la version ESP32 qui est la version finale à jour.

Fabrication de la cible lidar

La cible du lidar a été matérialisée sur 4 plaques de plexiglas de 5mm d'épaisseur sur lesquelles 4 anneaux ont été peints avec des couleurs contrastées.

Rayon des anneaux : 11.5 cm (anneau rouge central), 24 cm (anneau vert), 37cm (anneau jaune), 50cm (anneau bleu).

Il s'avère que le rouge du centre peut se confondre avec le vert pour des personnes qui ne distinguent pas les couleurs, il serait donc judicieux de mieux contraster le centre avec la couleur blanche par exemple.

Afin de regrouper tout l'électronique dans un seul boitier on positionne le carré de plexiglas de 1m de large non pas face au joueur mais la pointe du carré face au joueur. Pourquoi? Pour éviter d'avoir plusieurs boitiers (celui qui regroupe tout le système électronique avec le lidar, et celui du buzzer). Le buzzer est ainsi placé dans l'unique boitier à l'arrière de la cible pour que la personne malvoyante puisse repérer la cible sur son axe central

Cible lidar small.JPG

Cecible topologie.jpg

Cecible detection balle.jpg


Schéma électronique de la cible version Lidar

Afin de garantir le bon fonctionnement du circuit, réaliser d'abord le circuit sur une breadboard. Pour un prototype pérenne, réaliser ensuite le circuit sur le PCB (téléchargeable dans le chapitre suivant).

Version sur Arduino Mega

Cecible Mega v1-2 fritzing.jpg

Version sur ESP32
Schéma Fritzing

Driver fourche optique fritzing.jpg

Schéma électronique et PCB Kicad pour version ESP32 (à mettre à jour au 13/04/2023)

Télécharger les fichiers source Kicad pour fabriquer le circuit sur verobard (les trous sont dimensionnés pour sur le schéma)

ou Télécharger les fichiers source Kicad pour fabriquer le PCB

Télécharger les librairies utilisées pour Kicad

Schéma électronique

Cecible lidar v1 schema.png

Image de l'empreinte pour circuit sur veroboard

Cecible lidar v1 pcb footprint.png

Visualisation du PCB pour veroboard en 3D

Cecible lidar v1 pcb 3D.png

Code de la cible version Lidar

Version Arduino Mega

Télécharger le code Arduino de la cible Lidar et le téléverser sur la carte

Version ESP32

Télécharger le code ESP32 de la cible Lidar et le téléverser sur la carte

Télécharger l'utilitaire de calcul de l'angle de calage du lidar avec le côté de la cible qui est à exécuter après assemblage définitif de l'ensemble.


Boitier pour l'électronique de la cible version Lidar

Fichiers DXF et fichiers STL à ajouter. Tous les angles doivent être arrondis pour ne pas risquer de percer la balle. Il ne faut aucun angle saillant.

Application pour smartphone Android

L'application exécutable sur des smartphones Android est la même quelque soit la cible utilisée: la version Lidar ou la version électrique. Elle a été développée sur Appinventor.

La version finale est à réaliser sur ESP32 de préférence car le bluetooth est intégré et cela simplifie le prototype. Les évolutions de l'interface et application conformément au cahier des charges ne sont à jour que pour l'ESP32.

Code source APK et AIA (fichier source Appinventor

Pour simplement utiliser l'application, charger le fichier APK sur votre téléphone. Pour modifier l'application ouvrir le fichier AIA depuis Appinventor.

Télécharger l'application Android (APK) et le fichier source Appinventor (AIA) V1.21 compatible avec le code Arduino mega

Télécharger l'application Android (APK) et le fichier source Appinventor (AIA) V1.25 compatible avec le code ESP32

Interface

Interface pour version Arduino Mega (obsolète)

Interface v1.21 correspondant au code source sur Arduino Mega


Interface pour version ESP32


Fabrication de la pochette pour le téléphone

Voici le masque de l'écran à positionner sur le Samsung S7

Fichier:Masque-ecran V2.dxf


Surcoque pour Xiaomi A1

Télécharger le fichier STL à imprimer pour faire une surcoque sur la coque du téléphone afin d'y glisser le plexiglas fin avec des trous à l'emplacement des touches sur l'application Cécible.

Télécharger le fichier DXF à déocuper dans du PMMA 1mm d'épaisseur


Coque xaomi img1.jpgCoque xaomi img2.jpg

Fabrication du sabot pour se positionner face à la cible

Cécible sabot 20221215 180519 OK.jpg Cécible sabt 20221215 180551 ok.jpg

Durée de fabrication du prototype final

Couleurs pour nouvelle peinture

De l'intérieur vers l'extérieur : blanc, noir, jaune, bleu et contour blanc