Supports peda:Drawbot - technologie et arts plastiques

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Drawbot - technologie et arts plastiques

Robot move.jpg

Informations
Description Concevoir des robots qui dessinent et créer une fresque collective
Public IEM, collège
Discipline associée mathématiques, technologie, arts plastiques
Format d'atelier classe entière
Nombre d'encadrants 3
Apprentissage idéation, conception, modélisation 3D, impression 3D, dessin 2D, programmation, électronique, fabrication, culture fablab
Type d'atelier projet collectif (les différents publics participent à un même projet commun)
Nombre de séances 18
Durée de séance 2h
Techniques micro-bit, modélisation 3d, moteur, radio, Makecode
Coût matériel Plus de 200 euros
Etat d'avancement Réalisés
Catégorie Motricité Troubles cognitifs
Licence cc by-sa
Équipe
Contributeurs Pascale Berthelot, Ceylan Ekici, Patrick Brochec, Cécile Boclè
Fabmanager Lucie
Partenaires: le collège De Fontenay (Chartres-de-Bretagne), l'Institut d'Education Motrice Rey Leroux (La Bouëxière), Edulab Pasteur
Nom humanlab Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation Complète
Relecture de la documentation Non vérifiée


Origine du projet

Depuis janvier 2019 l'association intervient 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 vingt-huit collégiens de la classe de 4èmeC du collège De Fontenay (Chartres-de-Bretagne) ont travaillé pendant un an avec 14 jeunes de l’Institut Éducation Motrice Rey Leroux (La Bouëxière). Ce projet a été mené en lien avec les programmes de technologie, de mathématiques et d’Arts-Plastiques 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 avons utilisé trois types de drawbots : des robots sur roues motorisées, ayant un logement prévu pour recevoir un stylo pour dessiner au sol, une table traçante et un plotter mural. 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.


La table traçante et le plotter mural ont été exploités en arts-plastiques. Les élèves ont été amené à dessiner avec un logiciel de dessin vectoriel un dessin qui a été par la suite exécuté par ces robots.


Les robots pour dessiner au sol ont été explorés en technologie et mathématiques. Les collégiens ont conçu des programmes permettant aux robots d’effectuer différents motifs et tout en étant en partie contrôlés à distance par l’utilisateur.


Les élèves se sont rencontrés 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 ont pris 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 - Arts-Plastiques

Lien avec le programme du cycle 4 :

  • La représentation; images, réalité et fiction
  • Production tirant parti des interrelations entre des médiums, des techniques, des processus variés à des fins expressives.

Conception, production et la diffusion de l'oeuvre plastique à l'ère du numérique:

  • les incidences du numériques sur la création des images fixes, sur les pratiques plastiques en deux dimensions
  • les relations entre intentions artistiques, médiums de la pratique plastique, codes et outils numériques.

Le cadavre exquis, référence aux surréalistes.

Collège - Math

  • Mener une démarche scientifique
  • Utiliser l'algorithmique et la porgrammation pour créer des applications

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

Équipe encadrante

Collège :

  • Professeure d'Arts-Plastiques
  • Professeure de Technologie
  • Professeure de Math
  • Fabmanager

Centre Rey Leroux :

  • Ergothérapeute
  • Enseignante, soignants et éducateurs

Participants

  • Classe de 4ème C du Collège De Fontenay, Chartres-de-Bretagne. Classe organisée en sept groupes de quatre élèves, en Arts-Plastiques et en Technologie.
  • Deux groupes de 7 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 :

  • Arts-plastiques : 4 séances d'1 heure, lundi de 14h55 à 15h55
  • Technologie : 20 séances de 1 heure (projet mené sur quatre périodes)
  • Math : 10 séance d'1 heure (une semaine sur deux, projet mené sur quatre périodes)

Les heures de Math et Technologie étant à suivre, cela fait une séance de deux heures les semaines impaires. Jeudi de 15h55 à 16h50 semaines paires et de 14h55 à 16h50 les semaines impaires


Centre Rey Leroux : Mardi après-midi et jeudi après-midi


Temps forts en commun

  • Lancement du projet au collège de Fontenay en janvier
  • Rencontre au Humanlab en février
  • Rencontre à l'IEM en avril
  • Réalisation de la fresque en juin à l'Edulab Pasteur


Intervention de la fabmanager :

  • sur les cours de technologie et de math du jeudi à partir du 24 novembre
  • sur les quatre cours d'arts-plastiques
  • sur les Temps forts

Fichiers source


Déroulé projet Techno-Math

Initiation à la programmation et découverte des structures partenaires - 3 séances - Novembre Décembre

  • Initiation à la programmation en cours de technologie et de mathématique au collège De Fontenay
  • Découverte de la robotique à l'IEM Rey Leroux
  • Présentation de MHK et de l'IEM aux collègiens

  • Initiation à la programmation de la carte Micro:Bit

Lancement du projet - jeudi 5 janvier

Rencontre au collège. Découverte du collège par les jeunes de l'IEM Rey Leroux de 14h30 à 16h. Les collégiens resteront en cours jusqu'à 17h.

Présentations des structures

Présentation du collège par les collégiens (diaporama) puis les jeunes de l'IEM présentent l'IEM aux collégiens (diaporama)

  • Présentation du collège

  • Présentation de l'IEM

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 :

  • Couleurs

  • Traces

  • Motifs

  • Echelles

  • Commandes

  • Exemple de combinaison possible

  • Choix des élèves affichés au tableau

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 :

  • Commande

  • Motif

  • Couleur

  • Taille

  • Outil

GROUPE 2

  • Cahier des charges initial :

  • Commande

  • Motif

  • Couleur

  • Taille

  • Outil

GROUPE 3

  • Cahier des charges initial :

  • Commande

  • Motif

  • Couleur

  • Taille

  • Outil

GROUPE 4

  • Cahier des charges initial :

  • Commande

  • Motif

  • Couleur

  • Taille

  • Outil

GROUPE 5

  • Cahier des charges initial :

  • Commande

  • Motif

  • Couleur

  • Taille

  • Outil

GROUPE 6

  • Cahier des charges initial :

  • Commande

  • Motif

  • Couleur

  • Taille

  • Outil

GROUPE 7

  • Cahier des charges initial :

  • Commande

  • Motif

  • Couleur

  • Taille

  • Outil

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

  • Visite du Humanlab

  • Les groupes travaillent dans une salle non loin du lab

  • Une arène est installée pour tester les programmes

  • Les groupes échangent autour du robot grâce aux questionnaires

  • Le robot Maqueen avec un support pour feutre

  • Mise à disposition de différents types de boutons pour les faire tester aux jeunes de l'IEM


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

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

  • Accueil de tous les participants

  • Chaque groupe teste les robots, les jeunes de l'IEM sont aux manettes

  • Une des premières fresques réalisées

Finalisation des programmes et modélisation des portes outils - 3 séances

L'enseignante de technologie fait un point avec chaque équipe. Puis en demi-groupe :


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

  • Accueil des jeunes dans la salle commune

  • Exécution du cadavre Exquis par la table traçante

  • Exécution du cadavre Exquis par le traceur mural

  • Découverte de la BrailleRap

  • Découverte de la Boccia

  • Les robots moves

  • Les jeunes du groupe 1 dirigent leur robot avec un joystick

  • Robot lumineux du groupe 2

  • Fresque réalisée

  • Fresque réalisée

Réalisations

Fresques
  • Fresque 002.jpg
  • Fresque 003.jpg
  • Fresque 004.jpg
  • Fresque 005.jpg
  • Fresque 006.jpg
  • Fresque 007.jpg
  • Fresque 001.jpg
Documentation

Nous avons ajouté une dernière séance pour finaliser la documentation en classe :

Robots

Programmes et modèles 3D des sept robots: File:archive robots.zip


  • GROUPE 1 - un robot dirigé par un joystick et qui dessine une rosace quand on appuie sur un bouton

  • GROUPE 2 - un robot autonome qui détecte les obstacles et imprime des points avec ses roues

  • GROUPE 3 - un robot qui dessine un Z lorsqu'on appuie sur un bouton (sans télécommande)

  • ROBOT GROUPE 4.jpg

    GROUPE 4 - un robot dirigé par un joystick et qui dessine une signe infini quand on appuie sur un bouton

  • GROUPE 5 - un robot qui dessine un triangle quand on appuie sur un gros bouton d'arcade

  • GROUPE 6 - un robot dirigé par un accéléromètre et qui dessine deux cercle par éclaboussures quand on appuie sur un bouton

  • ROBOT GROUPE 7.png

    GROUPE 7 - un robot dirigé par un accéléromètre et qui dessine un carré quand on appuie sur un contacteur faible pression

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.


  • Un des dessins d'un jeune de l'IEM

  • Organisation des dessins de l'IEM sur le format raisin

  • Exemple de format donné au collégiens pour dessiner la deuxième partie du dessin

  • cadavre exquis - version 1

  • cadavre exquis - version 2

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
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