Vie du projet

Dans cette page, vous pouvez suivre l'évolution de notre projet chaque semaine pour comprendre un peu les différentes étapes qui ont mené à sa réalisation.

MARDI 03 SEPTEMBRE

Nous avons choisi le projet de mécatronique "Fauteuil roulant piloté par eye-tracking". Nous avons donc formé une équipe de 12 personnes motivées par le projet. Il s'agit de la première année du sujet, il faut donc commencer de zéro. Les premières étapes seront de contacter le client pour préciser le cahier des charges, et de mettre au point notre organisation interne.

MARDI 10 SEPTEMBRE

L'objectif de cette semaine est de répartir les rôles dans l'équipe afin de réaliser un travail organisé et efficace. Il y a 6 rôles à répartir :

Le chef de projet : il coordonne l'équipe, s'assure que le planning est respecté et que chaque aspect du projet avance d'une semaine à l'autre. Il a également un rapport privilégié avec les clients.
Le responsable santé et sécurité : il s'assure que le matériel est utilisé dans des conditions convenables et qu'il est de bonne qualité afin d'éviter tout risque d'accident.
Le responsable Catia : il sera formé au logiciel Catia et effectuera donc toutes les modélisations et simulations nécessaires.
Le responsable Data : il est en charge de l'utilisation de 3D expérience, et de toute la communication autour du projet. Ceci comprend le site internet, le film, et également la liaison avec les étudiants en BTS communication.
Le responsable achat : il gère le budget et réalise des études de marché afin de se procurer du matériel de qualité au meilleur prix.
Le responsable Mélia : il est en contact avec les différentes classes de technologie des collèges afin de leur présenter les différents projets de mécatronique.

La répartition dans notre équipe s'est faite de manière naturelle, sur la base du volontariat. Nous avons parfois décidé de faire des binômes pour mieux répartir la charge de travail.

Voir l'équipe

MARDI 17 SEPTEMBRE

Dans un premier temps, nous avons voulu associer les différents mouvements oculaires et les mouvements/réactions du fauteuil. Nous sommes arrivés au tableau suivant :

Ensuite nous avons appelé le client

MARDI 24 SEPTEMBRE

Détermination du cahier des charges suite à l'entretien téléphonique avec le client, ainsi qu'aux suggestions proposées par nos tuteurs.

MARDI 01 OCTOBRE

Discussion autour de l'algorithme, récupéré sur github opensource, que l'on a ensuite travaillé un peu notamment pour éviter la vibration oculaire. Cette semaine, nous avons également amélioré la sensibilité à la lumière (lorsque la situation était trop lumineuse, le programme s’arrêtait). Nous avons également résolu le problème de personnes qui apparaissent derrière le conducteur en demandant à l'algorithme d'uniquement se concentrer sur le visage apparaissant en premier plan.

Alexiane a pu discuter avec Jean Michel Royère, le président de l'association Mobilité Réduite. Voici les principales conclusions de cet échanges :

Intérêt commercial du fauteuil :

- Essentiellement pour les personnes tétraplégiques : peu nombreux, aucune autonomie…

- Baisser le prix pour intéresser les personnes non tétraplégiques.

A inclure au fauteuil pour la sécurité :

- Nécessité d’avoir une console devant : pour pouvoir anticiper, visualiser ce qu’il a commandé au fauteuil et s'assurer de la compréhension par le système : Smartphone relié à appli, prévoir support à Smartphone

- Webcam : faire attention, la tête de la personne tétraplégique n’est pas forcément immobile à prévoir minerve pour maintenir la tête OU caméra qui suit les mouvements de tête

- Vitesse du fauteuil : doit être faible et constante, environ 3-4kmh, max 6kmh..

- Levier de sécurité, pour les personnes proches de la personne en situation de handicap en cas de perte contrôle fauteuil

- Frein moteur lorsqu'il y a une pente raide pendant une descente !!! (situation la plus dangereuse)

- Capteur à obstacle : nécessaire car la personne tétraplégique peut ne pas voir certains obstacles et en cas de collision il ne pourra pas réagir

MARDI 08 OCTOBRE

Cette semaine, nous avons pu avancer sur plusieurs aspects de notre projet:

Tout d'abord, les respos Data ont enseigné au groupe l'utilisation de 3DExperience via une formation de 1h.

De plus, Lucie a pris contact avec Brigitte Plagès et Gaia Gans, respectivement directrice des soins et ancienne DRH de l'hôpital Rothschild, qui nous offrent un fauteuil roulant. Nous irons le chercher samedi.
D'ailleurs, notre équipe électronique a fait de gros progrès: après avoir cherché des algorithmes d'intelligence artificiel, ils se sont plutôt orientés vers du deep learning, qui permettait de gérer plus facilement les vibrations de la personne et de la caméra. Un dernier problème à gérer avant de s'atteler à l'installation, ajuster le code dans le cas où une personne supplémentaire s'inviterait momentanément dans le champ de la caméra. Notre équipe composée de Ali Rida, Kaouther et Ronghzou tentera de trouver une solution la semaine prochaine!
Pour Pauline, notre respo Achat, l'arrivée d'un fauteuil roulant gratuit fut du pain béni. Le budget ne sera finalement pas aussi serré que prévu. Il est prévu d'acheter un Rasperry Pi version 3 Model B à hauteur de 40 euros.
Pour la mini-groupe travaillant sur le moteur, ils ont cette semaine calculé la puissance nécessaire pour déplacer le fauteuil dans des conditions extrêmes, comme une pente pouvant aller jusqu'à 15 degrés, un poids maximum de 120 kg, une vitesse maximum de 5 kmH.

Reconnaissance oculaire via deep learning

Reconnaissance oculaire via intelligence artificielle

MARDI 15 OCTOBRE

Aujourd'hui, nous avons pu manipuler pour la première fois le fauteuil et avoir une idée plus précise des contraintes qu'il nous impose en terme de solidité et d'agencement de la structure. Cette vision plus concrète de la situation nous a aidés à présenter de la manière la plus complète les tenants et les aboutissants de notre projet. Après la présentation, nous avons pu faire un debriefing avec le représentant du laboratoire LUTIN, Geoffrey Tissier, qui nous a donné des conseils et informations sur les méthodes de eye-tracking. Finalement, à la fin de la séance, Vincent, le chef de projet, a fait un tour de table pour préparer un emploi du temps à long terme. La seule incertitude concerne notre budget. Nous attendons donc le feu vert des différents responsables avant de pouvoir commander une webcam, une RASPBERRY PI et des moteurs.

Après notre revue de projet, nous avons pu rencontrer le client, Geoffrey Tissier, représentant du laboratoire Lutin qui s'était déplacé juste pour l'occasion. Nous avons pu nous présenter ainsi que les différents respos de l'équipe. C'était le premier contact direct avec le client et nous avons pu réunir les nombreuses informations qui nous manquaient, ainsi que le retour d'expérience de quelqu'un qui a déjà travaillé sur ce type de projet.

MARDI 22 OCTOBRE

Aujourd'hui, nous avons finalisé la formation des groupes de travail au sein du projet. Il y en a deux majeurs et d'autres concernant moins de monde:

le groupe réfléchissant au moteur, composé de trois personnes.
le groupe réfléchissant à l'algorithme de eye-tracking, composé de quatre personnes.
le groupe modélisant le Kit et le fauteuil sur le logiciel CATIA.
Le groupe composé des deux respos Datas.
Finalement, le chef de projet qui gère le planning et supervise les résultats de chaque groupe.

Les responsables du groupe CATIA commencent à maîtriser le logiciel et s'attaquent désormais à la modélisation du fauteuil roulant. Le groupe sur le moteur ont continué leurs calculs, notamment dans les conditions extrêmes telles que pente élevée, et sont partis en fin de cours voir chez un vendeur de skateboard s'il y avait un hoverboard qu'on pouvait utiliser, afin de finalement trouver un moteur qui soit adaptée à nos besoins.

La team algorithme a travaillé sur la détection des clins d'oeil et calculé un rapport permettant de savoir si on ferme l'oeil de manière inconsciente. Elle a finalement trouvé une solution à la situation classique où une personne supplémentaire apparaît spontanément sur l'écran. L'algorithme se concentre exclusivement sur le visage qui apparaît en premier plan.

Vincent a fini de travailler sur le planning, il faut juste qu'il le mette au propre.

Nos respos achats et sécu sont allées en formation. Nous avons le feu vert pour acheter des composants mais il faudra avancer les frais.

Les respos DATAS ont travaillé sur l'analyse fonctionnelle du projet. Ils sont aussi en train de produire un cahier des charges plus précis que le précédent, dans la mesure où la rencontre avec le client de la semaine passée nous a permis d'avoir plus d'informations sur le produit final attendu.

MARDI 29 OCTOBRE

Nous avons eu un retour des BTS communications au cours de la semaine passée. Nos deux collègues, Belinda Nguyen et Adèle Girardi, nous ont fait parvenir deux propositions de nom: Eye-Pilot et Eye-Rolling. Les respos DATA continuent de travailler sur l'analyse fonctionnelle du projet et modifie le travail précédent suite aux remarques de nos tuteurs. Ils doivent désormais faire un diagramme FAST, function analysis system technics. Ce diagramme permettra d'avoir un rendu synthétique de toutes les solutions mises en oeuvre pour répondre aux fonctions de contrainte.

Au niveau de l'équipe qui gère la partie algorithmique du projet, une décision concernant l'achat de la RaspBerry PI Model 3 a été prise. En effet, nous avons désormais décider d'ajouter une tablette au kit. Nous déciderons plus tard des avantages et des inconvénients de l'achat de la RaspBerry Pi. Alexiane et Pauline travaillent désormais sur l'application qui permettra à la personne tétraplégique de voir son environnement et les différents déplacements qu'elle va faire. Un premier problème apparaît rapidement: l'algorithme est codé en python sachant que l'application, sur la plateforme Android, est elle codée en Java. En partenariat avec la team algorithme, il a été conclu que trouver un nouvel algorithme, remplissant les mêmes critères que le précédent, mais étant codé en Java serait une idée intéressante. Ronghzou a trouvé un algorithme qui fonctionne assez bien mais il a pas encore eu le temps de vraiment l'expérimenter.

La décision d'acheter un hoverboard d'occasion et de l'assimiler totalement au fauteuil est également en réflexion. Des recherches par notre team moteur nous ont permis de trouver des hoverboards à hauteur de 50 euros avec deux moteurs, chacun d'une puissance d'environ 350 Watts.

Pour l'instant, on se rend compte qu'il y a des problématiques qui apparaissent notamment au niveau de la concordance des différents composants. Si on utilise une tablette, on ne sait pas comment transmettre l'information de la tablette jusqu'à la RaspBerry Pi en utilisant des connecteurs matériels. L'idée de remplacer des câbles par du Bluetooth a été soulevée, à voir!

MARDI 05 NOVEMBRE

L'objectif de la séance d'aujourd'hui est de finaliser le travail sur le moteur.

Au cours de la semaine passée, une réflexion a été faite sur la contenance du kit au niveau de l'appréhension des mouvements oculaires. Plutôt qu'acheter une tablette qui coûte cher, nous avons décidé d'acheter un simple écran sans caméra qui ne devrait supporter que le poids d'une application simple, codée en Python, qui permettrait d'afficher sur l'écran des flèches. Ces flèches apparaitraient suivant l'information qu'enverra la RasperryPi qui fera caméra et cerveau du système. D'ailleurs, nous utiliserons deux RaspberryPi car chaque Raspberry ne contient qu'une caméra et que nous en avons besoin de deux, une pour capter les regards oculaires et une pour capter le milieu environnant.

De plus, les respos DATA ont réalisé un diagramme de bloc interne. Pour cela ils sont allés récolter des informations de tous les mini groupes. Ce diagramme nous permet d'avoir une vue d'ensemble sur notre projet afin que chacun soit au courant du fonctionnement général de notre kit.

Une des grandes avancées est l'achat de plusieurs composants:

l'hoverboard qui permettra d'avoir le système motorisé et nous assurera de la bonne adéquation des différents éléments.
Les deux RaspBerry Pi
L'écran basique.
Le support pour l'écran

Nous avons prévu d'utiliser les caméras présents dans le laboratoire de mécatronique. Le tout nous a coûté largement en dessous de notre budget total, ce qui nous permettra des ajustements plus tard.

MARDI 03 DÉCEMBRE

Après ces trois semaines de pause dans nos rendez-vous hebdomadaires, nous voilà de retour pour discuter face-à-face des avancées que nous avons pu faire. Tout d'abord, la relation avec les BTS com se concrétise et les deux respos Datas ont reçu des propositions de logos. Sur les nombreux logos que nos partenaires ont pu nous envoyer, nous avons fait une sélection de deux logos qui nous intéressent et utilisons cette séance pour faire un vote. De plus, des informations ont été envoyées aux BTS Com pour qu'elles puissent faire la newsletter, nous attendons de leurs nouvelles sous peu.

Nous avons reçu également pendant ce laps de temps l'hoverboard, la webcam, la Raspberry et l'écran. Nous pouvons donc commencer les expériences pratiques. Nous allons démonter l'Hoverboard et configurer la Rasberry Pi avec la Webcam pour s'assurer du bon fonctionnement de notre modèle théorique et réfléchir au positionnement exact de chacun de nos composants.

MARDI 10 DÉCEMBRE

La semaine passée, la team moteur avait commencé à démonter l'hoverboard. La team Catia commence à modéliser plus précisément les composants de l'hoverboard. Une fois démonté, visualiser son fonctionnement est tout de même plus simple. Yu et Kaizhong se consacrent pendant l'intégralité de la séance à mettre à bien ce projet.

L'hoverboard est définitivement démonté et la team moteur, avec Mohammad et Vincent, réfléchit à la meilleure manière de positionner les composants, en commençant notamment par les moteurs. Il faudra ensuite s'intéresser à la manière dont on connectera les composants entre eux. Cependant, cela viendra sûrement après les vacances de Noël.

La team Data a reçu une ébauche de newsletter de la part des BTS com et vont s'atteler à l'étudier et l'analyser. L'objectif de fin de séance est d'envoyer un retour à Belinda et Adèle.

Rhongzou travaille encore sur l'algorithme: l'algorithme précédent était un algorithme à deux dimensions comme expliqué précédemment. Cependant, il y avait dans cet algorithme trop d'oscillations pour que cela soit fiable. L'incertitude était trop importante pour qu'il vérifie notre cahier des charges. Maintenant, on va probablement passer à un algorithme à trois dimensions qui ne nous enverra plus une distance mais un vecteur. L'incertitude se retrouve amoindrie parce qu'on utilise du machine learning avancé. Du côté des craintes, nous avons peur que l'algorithme soit trop lourd et que la Raspberry Pi ait du mal à suivre la cadence. Voici son fonctionnement :

Exemple de fonctionnement

Fonctionnement de l'algorithme

Kaouther et Ali Rida travaillent sur l'interface graphique. Elle sera codée sur Python et permettra une visualisation facile et intuitive des mouvements ordonnés par l'utilisateur.

MARDI 17 DÉCEMBRE

Au labo d'électronique, Mohammed et Kaizhong essaient de trouver le meilleur moyen d'accrocher tous les composants sur le fauteuil. Le plus important est de bien placer les roues du hoverboard, puisqu'elles entraîneront les roues du fauteuil et lui permettront d'avancer.

Dans la salle de travail, on essaie de perfectionner l'algorithme afin de le rendre plus précis. On travaille également sur la modélisation en 3D de l'ensemble (logiciel CATIA).

MARDI 14 JANVIER

En fin de semaine, nous avons notre soutenance de milieu de projet. La séance d'aujourd'hui a été mise à profit afin de finaliser la préparation de notre soutenance et faire une première soutenance blanche devant nos tuteurs.

Notre soutenance blanche a duré 36 min, ce qui est un peu court, mais nous avons prévu de rajouter plusieurs animations et de corriger certains de nos propos afin d'être le plus complet. La présence des tuteurs nous a permis d'avoir plus de recul et ils nous ont aidé à mettre le point sur certains aspects qui sont essentiels.

Faisons une petite description des rôles de chacun.

Pour notre soutenance, la répartition des tâches se fait comme ceci. Vincent présente le planning qu'il a lui-même établi dans sa qualité de chef de projet, Nathan présente la disposition et l'aspect qualitatif des composants nécessaires à la détection du regard. Kaouther, Ronghzou et Alexiane présentent deux algorithmes concurrents pour le eye tracking et établissent une comparaison entre eux. Isabelle s'intéresse elle aux composants liés aux moteurs, composants en grande partie issus du recyclage d'un hoverboard. Mohammad fait lui une description des forces imposées au fauteuil et calcule la puissance nécessaire au déplacement du fauteuil suivant certains critères ( vitesse, pente). Kaizhong justifie notre choix du hoverboard en tant que constituant des composants. Julie décrit les interfaces présents dans notre projet, avec par exemple l'écran. Pauline explique l'importance des mouvements oculaires reconnus dans notre configuration des interfaces ( tourner, stop, arrêt d'urgence). Pauline, en tant que respo achat, a fait une description des achats que nous avons pu faire auparavant. Julie a également parlé de son rôle de respo com' et des différents livrables que nous avons pu recevoir des BTS com. Lucie a travaillé sur le film que nous exposerons au forum. Son expérience dans le cinéma (réalisation d'une oeuvre) l'a aidé dans le script qu'elle a presque fini.

le 17 jan. Revue de projet mécatro

MARDI 21 JANVIER

Nous avons fait la soutenance de mi-projet vendredi dernier et nous avons pu ainsi avoir des conseils précieux de la part de examinateurs présents. Notre projet avance mais nous avons encore beaucoup de travail!

Les principaux points sur lesquels nous devons nous concentrer sont sur l'autonomie de la batterie, les choix des moteurs, l'aspect sécuritaire de notre projet et les emplacements des différents composants. Des groupes de travail sont prévus à cet effet et pendant cette séance, nous avons donc décider de nous concentrer sur ces aspects.

Les modélisations sur le logiciel Catia sont presque finies. Elles ont deux objectifs : d'une part avoir une idée précise de la façon dont nous allons placer tout le matériel sur le fauteuil (notamment la fixation des roues du fauteuil), et d'autre part il s'agit d'un outil de communication efficace.

Nous avons également mis à jour le diagramme présentant le fonctionnement général de notre système, afin qu'il puisse être exhaustif.

MARDI 28 JANVIER

Aujourd'hui, l'objectif primordial est de proposer à la fin de la séance un algorithme qui fonctionne parfaitement. Ronghzou et Kaouther s’attellent donc à travailler sur le projet. Ali Rida et Vincent continuent de réfléchir au caractère électronique du projet. Pauline continue de reprendre les points de réflexion soulevés par nos examinateurs lors de la soutenance. Le pôle Com' continue de travailler sur le site et les différents livrables à fournir.

Kaizhong, accompagné de notre tuteur de mécanique, est dans le labo de mécatronique pour imprimer en 3D les pièces dont nous avons besoin pour fixer les différents composants au fauteuil.

MARDI 25 FEVRIER

Après trois semaines de pause, nous reprenons le projet et nous accueillons Felix et Julien, les 2 nouveaux membres du groupe. Pendant ces trois semaines, nous avons pu réaliser l'impression 3D de toutes nos pièces et nous commençons donc à réaliser la fixation des roues de l'hoverboard.

Suite à des erreurs de mesures, la pièce est trop petite et la roue ne rentre pas. Nous devons agrandir le trou au marteau.

Nous fixons ensuite l'autre côté du dispositif à la structure et assemblons le tout.

Voici le résultat final ! Le tout est convaincant, même si nous remarquons quelques défauts, notamment le fait que nous n'avons pas prévu de rotation pour cette roue. Version 2 la semaine prochaine.

MARDI 03 MARS

Nous avançons en parallèle sur les branchements électroniques et la fixation mécanique des roues. Nous essayons également de déterminer la trame du film de promotion.

Les BTS com ont fini notre charte graphique, nous en sommes très satisfaits !

MARDI 10 MARS

Entre la séance de la semaine dernière et celle d'aujourd'hui, nous avons fini d'attribuer les différentes responsabilités au niveau du film de présentation de projet. La répartition se fait de manière suivante:

Contexte, voix-off et montage de la vidéo: Nathan
Principe du projet et relations avec le client: Vincent
Présentation des commandes et du cahier des charges: Pauline, Ali et Alexiane
Motorisation: Kaizhong, Julien et Mohammad
Eye-tracking: Ali, Rongzhou et Kaouther
Précisions mécaniques: Kaizhong, Julien et Mohammad
Communication: Julie
Test une fois l'assemblage terminé: tout le monde
Retour sur le projet: Pauline

Du côté des respos data, nous avons commencé à cataloguer dans la rubrique "recueil technique" du site les différents composants, les relations entre ces différents composants et les raisons de ces choix et finalement, nous allons décrire les calculs mathématiques que nous avons fait.

De plus, les modifications sur le fauteuil avancent bien: l'équipe composée de Vincent, Julien et Kaizhong a aujourd'hui terminée l'installation d'une petite roue à l'arrière du fauteuil pour stabiliser l'ensemble.

Voici une photo du dispositif vu de près.

MARDI 31 MARS

Après les différentes mesures prises par le gouvernement, notamment en matière d'éducation, l'École a dû fermer ses potes le 13 mars. Pour l'instant, nous savons que l'école sera fermée au moins jusqu'au 20 avril. Nous avons donc dû redéfinir notre planning selon la situation actuelle, ou nous travaillons tous par Zoom. Le fauteuil et l'ensemble de nos composants physiques sont à l'école. Nous avons donc choisi pour le moment de se concentrer sur ce qui est installation des composants, interface et réflexion autour de l'algorithme. De plus, nous avons prévu d'avancer sur le film. Le scénario est fini, les rôles distribués et certaines scènes déjà tournées. Nous pourrons ajouter à la fin les images de notre prototype fini.

Nous avons également réalisé une revue de projet. Les sujets principaux étaient nos avancées et les difficultés posées par le confinement. Voici le diaporama :

Revue de projet 31/03/2020

MARDI 7 AVRIL

Nous commençons à écrire nos textes pour le film. Les premières séances seront tournées la semaine prochaine, pendant nos vacances. De plus, nous redéfinissons complètement les livrables de notre projet et nous faisons un nouveau planning.

Finalement, nous avons terminé de réaliser le design des pièces du système de suspension des roues. Nous pourrons les imprimer en 3D grâce à notre tuteur M. Rossigneux. Nous allons maintenant nous attaquer à la pièce qui sera le support de tous nos composants mécaniques et électroniques (l'Arduino, la Raspberry Pi, les drivers...).

MARDI 21 AVRIL

Le président a décidé que les étudiants en école supérieure ne recommenceraient pas les cours en présentiel avant septembre. Nous savons donc désormais que la totalité de nos actions d'ici à fin mai seront à distance. Nous devrons donc notamment nous préparer pour un forum sur Zoom. La date de la soutenance a été décalée le mardi 19 mai à 17 heures.

Les scènes du film sont presque toutes tournées et Lucie commence pendant cette séance le montage.

Julie parle de la Com' du film

Vincent parle du projet

Nathan présente la situation des tétraplégiques en France

MARDI 28 AVRIL

Voici le fauteuil vu de face. On remarque la tablette et les caméras sur le devant.

Voici le fauteuil vu de dos. On voit bien le système de suspension des roues de l'hoverboard.

MARDI 5 MAI

Aujourd'hui la séance est divisée en 2 parties :

pendant la première moitié, nous avons chacun avancé sur nos différents projets (amélioration des algorithmes, création en 3D de la plateforme...)
Ensuite, nous avons commencé à travailler sur la présentation lors de la soutenance et du forum

MARDI 12 MAI

Notre soutenance finale se déroulant mardi prochain, nous avons convenu à 14h30 d'une soutenance blanche afin de s'assurer de la juste répartition des tâches et du bon déroulement de la soutenance finale.

Pour ceci, nous avons prévu de débuter à 14h30, de faire 45 minutes de soutenance blanche puis de débattre sur cette dernière pendant une heure.

Après ceci, nous allons continuer de travailler sur le film. Tout le monde a envoyé ses fichiers et notre monteuse en herbe, Lucie, se charge de tout assembler.

Kaizhong a fini de modéliser notre kit, on voit même son fonctionnement sur une zone escarpée.

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