Robot Haptique HIO

Présentation :

Support didactique HIO pour la mise en oeuvre d’une interface de réalité virtuelle.

L’élève est à la fois utilisateur et programmeur.

Programmation python, à distance, via l’IDE Spyder : utilisation des bibliothèques de fonctions Python (fournies) pour imposer le comportement de l’interface.

Connexion peut être mise en place en Python, selon différents protocoles comme le Protocole Internet ou le protocole BlueTooth.

L’interface haptique devient un objet intelligent connecté.

En tant qu’utilisateur, l’élève peut valider le comportement et les performances de l’interface, et ressentir physiquement le comportement virtuel qu’il a mis en place.

Interface homme-machine haptique autonome et ouverte : pilotée par un microordinateur (Raspberry Pi)

Impose l’usage des algorithmes fondamentaux en Méthodes Numériques, et son interfaçage par des protocolesréseaux.

Solutions techniques abordées :

Interface Haptique Intelligente Connectée :

• Interface homme-machine à trois degrés de liberté, équipée de trois codeurs incrémentaux et de trois moteurs,
• Carte de pilotage (Rasberry Pi) configurée pour être programmée à distance en Python, et incluant toutes les bibliothèques nécessaires,
• Adaptateur USB-RJ45 pour une connexion du PC élève à l’interface.

Un support numérique comprenant :

• Les propositions d'activités pédagogiques au format Word ;
• L’environnement de programmation Spyder,
• Le dossier de mise en service et d'utilisation,
• La documentation de la bibliothèque de programmation de l’interface,
• Des exemples d’environnements virtuels utilisant la bibliothèque de programmation.

Activités Pédagogiques :

Algorithmie

• Instructions conditionnelles : expressions booléennes et opérateurs logiques simples, instruction if. Variantes avec alternative (else).
• Instructions itératives : boucles for, boucles conditionnelleswhile.
• Fonctions : notion de fonction (au sens informatique), définition dans le langage utilisé, paramètres (ou arguments) et résultats, portée des variables.
  

Ingénierie numérique et simulation

• Bibliothèques logicielles : utilisation de quelques fonctions d’une bibliothèque et de leur documentation en ligne.
• Problème stationnaire : résolution par la méthode de Newton.
• Problème dynamique : résolution approchée d’une équation différentielle ordinaire par la méthode d’Euler.
• Problème multidimensionnel linéaire : résolution par la méthode de Gauss.

Points forts :

Support didactique HIO pour la mise en oeuvre d’une interface de réalité virtuelle.

L’élève est à la fois utilisateur et programmeur.

Interface homme-machine haptique autonome et ouverte : pilotée par un microordinateur (Raspberry Pi)

Référence :

SHAP : Robot Haptique

SHAP-CPGE : Ensemble Robot Haptique pour activités CPGE

SHAPIO : Robot haptique avec kit de développement Python

SHAPARD : Option : Robot Haptique Projet avec carte ARDUINO.

SHAP-BM : Option : Banc d'instrumentation robot haptique pour applications CPGE (sans robot)

SHAPRS : Option : Robot Haptique non didactisé