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Drawbot - collège-IEM
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Informations | |
Description | Concevoir des robots qui dessinent et créer une fresque collective |
Public | IEM, collège |
Discipline associée | technologie |
Format d'atelier | classe entière |
Nombre d'encadrants | 2 |
Apprentissage | idéation, conception, modélisation 3D, impression 3D, programmation, électronique, fabrication, culture fablab |
Type d'atelier | aide technique avec et pour le porteur de projet (en situation de handicap) |
Nombre de séances | 18 |
Durée de séance | 1h |
Techniques | impression 3d, tinkercad, Makecode |
Coût matériel | |
Etat d'avancement | Concept |
Catégorie | Motricité |
Licence | cc by-sa |
Équipe | |
Contributeurs | Pascale, Patrick Brochec |
Fabmanager | Lucie |
Partenaires: | l'Institut d'Education Motrice Rey Leroux (La Bouëxière) |
Nom humanlab | Humanlab_MHK |
Documentation | |
Statut de la documentation | Partielle |
Relecture de la documentation | Non vérifiée |
Origine du projet
Depuis janvier 2019 au sein de plusieurs structures dans le cadre d’un projet pilote soutenu et accompagné par le Conseil Départemental d’Ille-et-Vilaine.
Ce projet vise à sensibiliser au handicap via la mise en place d’ateliers numériques partagés entre jeunes en situation de handicap ou non. Les ateliers numériques mis en place remplissent trois différents rôles : la socialisation des différents publics, le développement d’aides techniques aux handicaps et la sensibilisation aux problématiques liées aux handicaps, via l’initiation à la fabrication numérique. Ces ateliers sont destinés à être partagés à l’ensemble de la communauté éducative.
Description de la séquence
Les trente collégiens de la classe de 4ème du collège Georges Brassens (Le Rheu) vont travailler pendant un an avec 5 jeunes de l’Institut Éducation Motrice Rey Leroux (La Bouëxière). Ce projet a été mené en lien avec les programmes de technologie et d'histoire-géographie côté collège, tandis qu’à l’IEM le projet a été porté par l’ergothérapeute et accompagné par le personnel du centre.
Nous avons mené un projet collectif en concevant et
utilisant des drawbots. Un drawbot est un robot qui
dessine. Il en existe une grande variété. Dans le cadre de
ce projet nous allons utiliser des
robots sur roues motorisées, ayant un logement prévu pour
recevoir un stylo pour dessiner au sol. Tout le monde ne peut pas
forcément dessiner avec les mains, les robots sont un autre
moyen pour pallier une situation de handicap de manière
créative. Les collégiens vont concevoir
des programmes permettant aux robots d’effectuer
différents motifs et tout en étant en partie contrôlés
à distance par l’utilisateur.
Les élèves vont se rencontrer lors des temps de mise en
commun des avancées techniques et artistiques, avant
chaque vacance. Lors de ces rencontres le projet collectif
permet d’établir un contact entre ces deux groupes.
Les rencontres ont aussi permis aux élèves de découvrir de
nombreux lieux.
Les résultats de cette collaboration prendra la forme de
plusieurs dessins et fresques.
Compétences travaillées
Collège - Technologie
- Mener une démarche scientifique
- Concevoir des système techniques
- Expliquer un comportement responsable dans le domine de la santé
Collège - Histoire-Géographie
Compétences transversales
- Coopérer et réaliser des projets
- Mobiliser les outils numériques
- Exercer son sens critique, faire preuve de réflexion et de discernement
- Respecter les règles de vie collectives
- Prendre des initiatives
Ressources existantes
- Ressources générales :
- Ressources et tutoriels de programmation du robot Move :
- Ressources en anglais sur le site du fabricant du robot Move KitroniK
- PDF kitronik Move Motor traduit de l'anglais - Alignement des moteurs File:tutoriel d'alignement des moteurs.pdf
- PDF kitronik Move Motor traduit de l'anglais - Dessin de cercles File:tutoriel dessin de cercles.pdf
- Tutoriels et travaux pratiques File:TP MAKECODE ROBOT MOVE KITRONIK.pdf
- Exemples de différents types de drawbots :
Équipe encadrante
Collège :
- Professeure d'Histoire Géographie
- Professeure de Technologie
Centre Rey Leroux :
- Ergothérapeute
- Soignants et éducateurs
Participants
- Classe de 4ème du Collège Georges Brassens, Chartres-de-Bretagne. Classe organisée en sept groupes de quatre élèves
- 5 élèves (âge collège et âge lycée) de l'IEM Rey Leroux
Matériel nécessaire
Collège :
- 6 x Servomoteur FS90R 25111 (43,20 €)
- 14 x 2 accus NiMH 1,2V 2,0Ah R6 (96,60 €)
- 7 x Châssis :Move Motor 5683 (278,60 €)
- 2 x Chargeur 4 accus Li-ion NiMH - NiCD X4 (79,80 €)
- 15 x Kit de démarrage micro:bit (388,50 €)
- 2 x plinthes de longueur 2m (pour fabriquer l'arène)
- 4 x équerre de fixation des plinthes pour fabriquer l'arène - à imprimer quatre fois, remplissage maximum File:coin arène.STL File:coin arène.STL
IEM :
- 2 x Kit de démarrage micro:bit
- 2 x Châssis :Move Motor
- 2 x plinthes de longueur 2m (pour fabriquer l'arène)
- 4 x équerre de fixation des plinthes pour fabriquer l'arène - à imprimer quatre fois, remplissage maximum File:coin arène.STL File:coin arène.STL
Commun :
- rouleau de papier 1m de large (dans les arènes)
- papiers format grand aigle (pour le tipibot)
- 7 pinceaux rechargeables
- encre à dessiner
- joysticks d'arcade (Humanlab)
- bouton d'arcade (Humanlab)
- contacteur faible pression (Humanlab)
Outils nécessaires
Collège :
- 15 ordinateurs
- site internet : Makecode
- Imprimante 3D
IEM :
- ordinateurs
- site internet : Makecode
- Imprimante 3D
Commun :
- Découpe laser du Humanlab
- Imprimante 3D du Humanlab
Outils mis à disposition à l'Edulab :
- serveur Do.Doc
- Tipibot (traceur mural)
- Axidraw (table traçante)
- ordinateurs
- tablettes
Coût
environ 1000€
Durée estimée
Collège :
- Technologie : 1,5 heure de 10h40 à 12h, (projet mené sur quatre périodes)
Centre Rey Leroux :
- 2h le jeudi après-midi
Temps forts en commun
- Lancement du projet au collège de Georges Brassens le 23 novembre
- Rencontre au Humanlab le 22 février
- Rencontre à l'IEM le 18 avril
- Réalisation de la fresque en juin à l'Edulab Pasteur
Fichiers source
- équerre de fixation des plinthes pour fabriquer l'arène - à imprimer quatre fois, remplissage maximum File:coin arène.STL
- fichier préparatoire du cadavre exquis : grille avec 14 emplacements (7 dessins de collégiens 5 dessins des jeunes de l'IEM)[[:File:template cadavre exquis [Converti].svg]]
- support pour posca pour robot Maqueen File:support posca.stl
- Fichiers 3D semi-fini des porte-outils à modifier et assembler par les collégiens pour réaliser leur porte outils:
Déroulé projet Techno-Math
Initiation à la programmation et découverte des structures partenaires - 3 séances - Novembre Décembre
- Initiation à la programmation et à la modélisation en cours de technologie
- Découverte de la robotique à l'IEM Rey Leroux
- Présentation l'IEM aux collègiens
Lancement du projet - novembre
Rencontre au collège. Découverte du collège par les jeunes de l'IEM Rey Leroux
Présentations des structures
Présentation du collège par les collégiens (diaporama) puis les jeunes de l'IEM présentent l'IEM aux collégiens (diaporama)
Présentation du projet
" Nous allons réaliser des fresques avec des robots qui dessinent que nous allons nous-même construire et programmer. Est-ce que vous avez déjà entendu parler de robots qui dessinent ?... Il en existe plusieurs types :
Cette année nous allons travailler autour de deux types de robots : les robots qui dessinent au sol en technologie-math et les robots qui dessinent au mur en arts-plastiques. Ce travail sera en partenariat avec les jeunes de l'IEM. Tout le monde ne peut pas forcément dessiner avec les mains, les robots sont un autre moyen pour pallier une situation de handicap de manière créative."
Présentation du calendrier et des temps forts :
"En Arts-Plastiques nous commencerons le travail fin janvier pour prendre en main de logiciel Inkscape et produire le dessin que le Tipibot et la trable traçante exécuteront. En technologie nous allons travailler sur ce projet toute l'année.
Le projet sera rythmé par différentes visites. Avant chaque vacances nous organiserons un temps fort pour vous réunir et faire un point sur le projet et visiter un lieu. Le premier temps fort aura lieu le 9 février au Humalab. Le deuxième temps fort aura lieu à l'IEM Rey Leroux le jeudi 13 avril. Le projet se conclura le 8 juin à l'Edulab Pasteur, où nous réaliserons les fresques."
"En cours de technologie nous allons réaliser plusieurs robots qui dessinent au sol. Sept robots seront réalisés en cours de technologie. Chaque îlot va avoir un robot à réaliser. Chaque robot sera différent. Les motifs, les couleurs, les types d'outils, les façons de les commander seront différents. Chaque îlot sera en lien avec un groupe de l'IEM et ce sont les élèves de l'IEM qui seront les commanditaires. Les robots devront s'adapter à leurs envies et surtout à leurs besoins moteurs."
Cahier des charges et constitution des équipes
Les collégiens proposent des cartes sur lesquelles sont imagées différents paramètres et les jeunes de l'IEM choisissent un paramètre dans chaque catégorie pour imaginer son robot :
Les différents paramètres sont affichés au tableau pour chaque robot, formant des sortes de cahiers des charges graphiques. Les collégiens choisissent le robot sur lequel ils veulent travailler.
GROUPE 1
- Cahier des charges initial :
GROUPE 2
- Cahier des charges initial :
GROUPE 3
- Cahier des charges initial :
GROUPE 4
- Cahier des charges initial :
GROUPE 5
- Cahier des charges initial :
GROUPE 6
- Cahier des charges initial :
GROUPE 7
- Cahier des charges initial :
Temps Convivial
- On prend ensuite un goûter ensemble.
- Le temps restant permet aux collégiens de mettre au propre le cahier des charges du robot et d'imaginer des solutions.
Initiation à la robotique - 2 séances - soit 3h
- Début de la programmation selon les cahiers des charges définis. Distribution de fiches pour aider les élèves à organiser leur travail File:fiches projets elèves.pdf
- Programmation du motif et de la détection d'obstacle avec le robot Macqueen (le robot Move n'étant pas encore livré)
- test dans une arène avec le robot Maqueen sur lequel est attaché un support de feutre File:support posca.stl
Visite du HumanLab - jeudi 9 février - 2h
Les élèves du collège et de l'IEM Rey Leroux se retrouvent au humanlab pour un nouveau point d'étape.
- Visite du Humanlab (un groupe toute les 10 minutes)
- Échange autour des robots avec l'aide du questionnaire : File:QUESTIONNAIRE TEMPS FORT 9 FEV.pdf
- Choix du système du type de contrôleur/bouton de télécommande
- Goûter
Points d'améliorations :
- Peu d'échanges entre jeunes car peu de travail à montrer : prévoir une visite de ce type plus tard dans le projet ?
- Prévoir des ordinateurs pour modifier les programmes
- Gêne de certains encadrants de l'IEM : pas volontaire, pas consulté pour participer au projet, en dehors de leurs zones de confort ? Lors de la visite certain encadrants restaient à l'entrée du lab avec les jeunes en fauteuil, sans suivre le groupe, sans entrer dans l'échange avec les bénévoles. Lors des échanges avec les collégiens, les encadrants restaient à côté, à attendre... : augmenter les effectifs d'encadrants MHK pour être sûr de faire participer les jeunes de l'IEM et de lancer une dynamique de groupe.
Programmation du robot Move et Initiation à la modélisation - 5 séances
Première séance
Chaque groupe passe au tableau en faisant un point sur ce qui est ressorti de l'échange avec les jeunes de l'IEM et sur ce qu'il lui reste à faire.
Puis en demi-groupe :
- Poursuite de la programmation du motif, de la détection d'obstacle et de la télécommande
- Initiation à Tinkercad
Séances suivantes
- Groupe programmation : Chaque groupe reçoit un déroulé à chaque séances pour l'aider à s'organiser en autonomie ( exemple de fiches :File:fiche projet elèves 09-03-23.pdf, File:fiche projet elèves 16-03-23.pdf )
- Groupe modélisation : Initiation à tinkercad en modélisant un porte clef
Visite de l'IEM Rey Leroux- jeudi 13 avril - 2h
- Accueil des élèves par Patrick Brochec (ergothérapeute), présentation de l'IEM et du programme de la journée
- Les groupes sont dispatchés sur deux salles, dans chaque salle les élèves testent leurs robots dans une arène.
- Alternativement les groupes visitent l'IEM guidés par les jeunes de l'IEM (salle de classe, salle de kiné, équitation...)
- Goûter
- Débriefing dans le bus du retour
Finalisation des programmes et modélisation des portes outils - 3 séances
L'enseignante de technologie fait un point avec chaque équipe. Puis en demi-groupe :
- Poursuite de la programmation
- Modélisation sur Tinkercad des portes outils à l'aide de modèles semi-fini à assembler/modifier par les élèves :
Visite de l'Edulab Pasteur et finalisation du projet - jeudi 8 juin - 5h (une journée)
Au préalable
Travail conjoint avec l'Edulab Pasteur :
- mise à disposition de deux salles
- mise à disposition de matériel : Tipibot, Axidraw, tablettes, ordinateurs, serveur do.doc et mobilier
- temps d'apprentissage pour utiliser le matériel en autonomie
Demandes auprès de l'Hotel Pasteur :
- mise à disposition de la grande galerie de l'Hotel Pasteur
- organisation d'une visite de l'Hotel avec les enseignants la veille
Organisation pour l'IEM par Patrick
- Demande auprès de la ville de Rennes de places de parking pour les véhicules TPMR
- Préparation, transport et installation du matériel de handisport la veille
Préparation de la salle :
- Préparation de la salle (arène, places assises, machines...)
- Dernières courses (papier, goûter...)
Transmission des programmes à chaque encadrants. Il y a un encadrant par groupe pour éviter les temps morts et veiller à impliquer les jeunes de l'IEM et du collège :
- Groupe 1 : Pauline - MHK
- Groupe 2 : Valentin - MHK
- Groupe 3 : Lucie - MHK
- Groupe 4 : Pascale - Collège De Fontenay
- Groupe 5 : Patrick - Centre Rey Leroux
- Groupe 6 : Cécile - Collège De Fontenay
- Groupe 7 : Ceylan - Collège De Fontenay
Les encadrants devront s'assurer du timing, faire la visite de l'Hôtel Pasteur, aider les élèves à réaliser la fresque et les aider à réaliser un petit travail journalistique pour les groupes concernés. Les activités Handisport et BrailleRap seront présentées par d'autres intervenants (educteur de l'IEM et Stephane Godin).
Les articles journalistiques se feront sur la plateforme Do.Doc, disponibles sur les tablettes de l'Edulab Pasteur. Nous demanderons également à tous les élèves de compléter une fiche résumant leur projet de robot sur Do.Doc.
Programmes par salle : File:occupation des salles TEMPS FORT 08 juin 2023.pdf
Programmes par groupe : File:TEMPS FORT 08 juin 2023.pdf
Programme
10h :
- accueil des jeunes à l'Edulab dans la salle commune
- découverte du Tipibot et du cadavre exquis en cours de réalisation
- présentation et test des sept robots (5 minutes par groupe)
11h :
- ajustements des programmes et du robot pour les groupes qui en ont besoin
- les autres groupes visitent l'Hôtel Pasteur ou suivent une présentation du projet BrailleRap par Stephane Godin
- certain groupes documentent sur Do.Doc la visite et la BrailleRap pour garder une trace de ces activités
12h :
- REPAS dans le jardin du palais St-Georges Attention : temps trop court pour les jeunes de l'IEM
13h - 15h :
- Réalisation des fresques
- Autre activités proposées pour ventiler les groupes :
- Jeu collectif de Boccia et de fléchette pendulaire dans la grande galerie de l'hôtel Pasteur
- Découverte de la BrailleRap
- Visite de l’Hôtel Pasteur
- Documentation de son robot
15h - 15h30 :
- Goûter
16h :
- Départ
Réalisations
Fresques
Documentation
Nous avons ajouté une dernière séance pour finaliser la documentation en classe :
- File:braillerap.pdf
- File:DRAWBOT groupe 1 lowres.pdf
- File:DRAWBOT groupe 2 lowres.pdf
- File:DRAWBOT groupe 6 lowres.pdf
- File:HOTEL PASTEUR lowres.pdf
Robots
Programmes et modèles 3D des sept robots: File:archive robots.zip
Déroulé projet Arts-Plastiques
Dessin de la première partie du cadavre exquis par les jeunes de l'IEM Rey Leroux
- Réalisation de leurs dessins par impression de légumes et vectorisation
- envoie des dessins à la fabmanager
Préparation des formats pour les collégiens
- organisation des dessins sur le format Grand Aigle
- préparation des formats A4 avec une partie de dessin uniquement au format svg
Fichier:Cadavre exquis collégiens à donner aux collégiens.zip
Initiation à Inkscape au collège - 3 séances - soit 3h
Dessin de la deuxième partie du cadavre exquis - 2 séances - soit 2h
Les collégiens vont travailler par deux. Les sept formats A4 sont donnés au 14 groupes. Il y aura deux propositions par dessins.
Valorisation
ARTICLES DE PRESSE AUTOUR DU PROJET :
Chartres-de-Bretagne. Un projet commun sensibilise une classe de4e au handicap - Ouest-France
La Bouëxière. Des ateliers robots tournés vers le handicap avecles résidents du centre Rey-Leroux - Ouest-France
My Human kit crée du lien avec ses robots - Rennes Métropole
Article sur le site du collège
Points d'amélioration
- Certains motifs étaient difficiles à réaliser avec le robot Move : risque de frustration et d'abandon. Solutions :
- choisir les motifs qui marchent avec une part d'aléatoire (rosace, zigzag, cercle)
- ne pas faire de motifs mais programmer un type de déplacement. Par exemple éviter un obstacle (ce qui va créer un réserve dans le dessin), s'éviter entre robot...
- changer de robot : M5stack
- Apporter plus de ressources, de références au niveau artistique :
- All over, Pollock, Viallat...
- Arts-Mathématique
- par le passage du sol au mur, la tâche devient peinture -> statut de l'oeuvre d'art Duchamp
- Travail sur les tampons/empreintes de roues
- Prévoir une intervention de MHK à l'IEM aussi
- Choix des outils qui fonctionnent bien :
- pinceau rechargeable avec encre à dessin
- Roues imprimées en TPU pour imprimer
- éclaboussures
- à proscrire :Les rouleaux rechargeables avec de la gouache fonctionnent mal
- Fresque sur surface plus grande : pourquoi pas une toile noire marouflée
- A chaque temps forts les élèves pourraient finaliser une œuvre différente. Chaque période permettrait de travailler sur une thématique différente et donc qu'il y ai moins de lassitude à terme.
- Plus de temps collectif grâce aux visio, pour plus d'implication et donc d'autonomie ?
- Quelques problèmes dû à Makecode. Abérations du programme. Demander à Vittascience de rentrer le robot Move dans leur site.
- Faire un timelaps du dessin des fresques vue de haut
- Faire un temps de prépa avec touts les encadrants pour préparer la visite à l'Edulab Pasteur
- Pas assez d'espace : tout l'edulab à disposition ?
- Tipibot : dessin avec une seule ligne
- Nouveau tipibot non-mobile à l'edulab
- Poser les ordinateurs sur des tables basses, pas par terre ou sur les genoux : risque de casse