Projets:Céci'ble
| Céci'ble
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|---|---|
| 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 | 2021-06-08 |
| Équipe | |
| Porteur de projet | Patrick, André, Pascal, Damien |
| 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 !
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
Equipe (Porteur de projet et contributeurs)
- Porteurs du projet : 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 électrique
- fil inox recuit
- fil polyesther guipé inox
- powerbank Romoss batterie externe sense 4(autonomie 3h) :https://www.cdiscount.com/telephonie/accessoires-portable-gsm/romoss-sense-4-10400mah-batterie-externe-chargeur/f-1442035-rom0712073243955.html?idOffre=303261115&_pco=www.google.com/&_pcn=css.productcaster.com
Cible lidar
Electronique
- 1 carte Arduino Mega
- 1 Lidar TF Mini Plus
- 1 Module bluetooth HC05
- 1 Ecran Oled 128*64
- 1 Driver ULN2003A
- 1 moteur pas à pas 28byj-48 (https://cookierobotics.com/042/)
- 1 relais reed 10nF
- 2 interrupteurs fin de course
- 1 interrupteur glissière
- 1 buzzer
- 1 driver détecteur optique (voir liste ci-dessous du driver du capteur à fourche optique)
- 1 cordon USB A-B (connections à clarifier)
- 1 alimentation 5V : powerbank Romoss batterie externe sense 4(autonomie 3h) :https://www.cdiscount.com/telephonie/accessoires-portable-gsm/romoss-sense-4-10400mah-batterie-externe-chargeur/f-1442035-rom0712073243955.html?idOffre=303261115&_pco=www.google.com/&_pcn=css.productcaster.com
- 1 convertisseur niveau logique 5V<=>3V(ref??)
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
- 4 plaques de plexiglas de 50cm * 50cm de 5mm d'épaisseur remplacé par PVC expansé de 6mm d'épaisseur en 100cm X 100cm
- 4 couleurs de peintures contrastées
- 1 rouleau de scotch toilé : https://www.leroymerlin.fr/produits/peinture-droguerie/colle-et-adhesif/rouleau-adhesif/adhesif-de-reparation/adhesif-pattex-reparation-toile-multiusage-power-tape-l-25-m-x-l-51-mm-noir-64463406.html
Outils nécessaires
Coût
Délai estimé
Fichiers source
Application pour smartphone Android Télécharger l'application Android et le fichier source Appinventor
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 cible électrique
Fichiers DXF de la cible électrique : Télécharger les DXF des anneaux de la cible électrique
Code ESP32 (réalisé avec IDE Arduino) pour cible électrique :Télécharger le code final pour l'ESP32 de la cible électrique
Code ESP32 test (réalisé avec IDE Arduino) pour cible électrique Télécharger le code test de la cible électrique qui simule la cible sur l'afficheur pour tester le programme sans la cible
Schéma électronique de la cible électrique : Télécharger le fichier source Kicad du schéma électronique de la cible électrique
Fichiers STL pour boitier électronique cible électrique : Télécharger le STL pour le fond du boitier électronique de la cible électrique
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. 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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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 et de coudre dans l'étape suivante le fil inox pour la balle de la cible électrique.
Remplissage de la balle avec du riz rond
Pour la fabrication de la balle de la cible électrique, c'est l'envers du tissus qui est utilisé. On remplit ensuite 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.
Couture du fil guipé inox pour la balle de la cible électrique
Les lignes en pointillés horizontal, figurant sur la partie rectangulaire, guident la position du fil inox pour la balle de la cible électrique.
méthode: le fil polyesther guipé inox n'étant pas suffisament souple pour qu'on travaille sur des longs bouts de fil, on coupe des bouts de fil de 60 cm. On laisse dépasser un bout de 5 ou 6 cm, et on coud en zigzag (forme de x) de manière à prendre toute la hauteur de la ligne. Quand on arrive au bout du fil, on arrête le point, et on laisse dépasser le fil. On reprend une aiguillée (bout de fil de 60 cm) pour recouvrir toute la surface de la balle. Le motif en X permet de faire contact entre les deux fils de l'anneau de la cible sur lesquelles la balle agit comme interrupteur (prévoir quasiment une journée)
Une fois que le fil inox recouvre toute la surface de la balle, on vide la boule de riz. On la retourne et on passe tous les fils qui dépassent à l'intérieur . On raccorde entre eux les fils les plus proches pour éviter qu'ils ressortent.
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)
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
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
Version sur ESP32
Schéma électronique et PCB Kicad pour version ESP32
ou Télécharger les fichiers source Kicad pour fabriquer le PCB
Télécharger les librairies utilisées pour Kicad
Schéma électronique
Image de l'empreinte pour circuit sur veroboard
Visualisation du PCB pour veroboard en 3D
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
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.
Cible électrique
Ici un quart de la cible a été réalisé pour valider le principe.
Elle a été assemblée à partir des fichiers DXF découpées à la laser dans du peuplier d'épaisseur 3mm.
Télécharger les plans DXF des anneaux et les découper à la laser
Certains anneaux ont été coupés en deux parties afin de pouvoir passer dans la machine. Si vous disposez d'une machine avec un plateau suffisamment grand, ignorez les fichiers nommés bas et haut utilisez directement les fichiers nommés A5 et A6 sinon ignorez ces derniers et decoupez les fichiers nommés bas et haut.
Les anneaux de la cible en peuplier ont ici été vernis dans deux couleurs différentes (acajou et bois clair). Il sont ensuite été entourés de deux fils inox qui viennent chacun dans un cran prévu de manière à ne pas se toucher (en effet c'est la balle qui doit faire contact!) . Ces anneaux ont ensuite été assemblés et collés sur une plaque de contreplaqué carrée de 1cm d'épaisseur et de 50cm de côté.
Confection des anneaux
Fichiers source Kicad du schéma électronique et PCB de la cible version électrique
Télécharger le fichier source Kicad du schéma électronique de la cible électrique
Schéma du PCB
Vue du PCB
Vue 3D du PCB
Code ESP32 de la cible version électrique
Boitier pour l'électronique de la cible version électrique
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.
Interface
Interface pour version Arduino Mega (obsolète)
Interface pour version ESP32
Interface v1.22 de l'écran principal correspondant au code source sur ESP32
Interface v1.22 de l'écran de paramétrage correspondant au code source sur ESP32
Interface v1.22 de l'écran d'information de l'application correspondant au code source sur ESP32
Fabrication de la pochette pour le téléphone
Durée de fabrication du prototype final
Couleurs pour nouvelle peinture
De l'intérieur vers l'extérieur : blanc, noir, jaune, bleu et contour blanc
