La logique d'envoi de commandes logicielles à cette machine par les concepts de commande numérique, de protocole et de messages.
Quelles commandes numériques engendrent quelles actions et comment
Quel est le rôle des parties de la machine permettant de la relier à l'utilisateur via une interface logicielle (Commandes Gcode vers la carte électronique elle-même reliée aux parties mécaniques)
La conception même de la machine en terme de grammaire numérique : comment ont été conçus et fabriqués les éléments physiques (boitier en découpe laser, éléments imprimés en 3D, mécanique, transmission par fichiers ouverts et mode d'emploi).
Le principe de licence ouverte appliqué à des objets : Open hardware.
Cet atelier vise à obtenir, avec des personnes non-voyantes, une représentation mentale complète proche de celle que procurent des plans, une représentation 3D réelle ou virtuelle, une démonstration de fonctionnement pour une personne voyante.
Il permet de poursuivre plus loin vers la découverte des briques de fabrication numérique (Atelier "See my fablab"):
Matériaux
Il est particulièrement important et intéressant de faire découvrir une machine véritablement issue de la grammaire de la fabrication numérique et qui permet de passer par le toucher de certains matériaux pour illustrer comment on peut refabriquer des pièces détachées à partir de plans et de fichiers téléchargeables.
La braillerap, comme toute imprimante 3D ouverte de type reprap, comprend les grandes familles de matériaux suivants :
Boitier fabricable à partir de plans de découpe laser : bois ou acrylique
Pièces spécifiquement conçues pour la machine et imprimées en 3D : plastique PLA ou ABS
Pièces mécaniques fixes et mobiles : fournitures de magasin de bricolage. Métal, caoutchouc, etc.
La présence de ces matériaux permet de partir des parties constituantes de la machine et de les relier à des processus de transmission numérique / fabrication à partir de fichiers téléchargeables.
Appliquer cette méthode avec une autre machine est tout à fait possible mais à condition d'avoir au moins une partie découpée et une partie imprimée en 3D à partir de fichiers numériques ainsi qu'une carte électronique de commande. Par exemple une imprimante 3D sans brevet de type Reprap.
Local/LieuPhase tactile collective - CC by SA G.Donfack
Il est important de veiller à ce que les personnes non-voyantes puissent accéder facilement et surtout circuler sans danger dans le lieu de l'atelier. Un fablab est un lieu idéal où alors un Espace Recevant du Public (ERP).
Il faut veiller à ce que les personnes non voyantes, qui viendront pour la première fois dans le lieu, puissent y entrer et arriver sans encombre dans la zone d'atelier. Il est recommandé de les attendre et de les accueillir à l'entrée.
Il faut éliminer le maximum de risques de chutes et de heurts avec des obstacles, au niveau de la marche, et au niveau du corps et de la tête. Ceci signifie faciliter au maximum l'accès à la zone d'atelier depuis la porte d'entrée. En gros bien ranger le trajet d'accès, ne rien laisser trainer au sol. Il faut accompagner les personnes vers l'espace de travail et largement utiliser la voix dans chaque étape : la bienvenue, le guidage, l'invitation à participer. Le guidage est critique lors de tout déplacement, si les personnes viennent pour la première fois. Soit les personnes sont accompagnées par des guides, ce qui facilite leur mobilité, soit il est recommandé de recruter des personnes dans le lieu qui vont pouvoir prendre le bras où la main des personnes pour les guider jusqu'à la zone de travail. Il est efficace de prévenir des obstables que les personnes vont détecter (la plupart ont des cannes blanches) en les décrivant AVANT qu'ils ne les détectent. Ceci permet de décrire l'environnement, de tisser la confiance et de commencer à coopérer avant l'atelier.
Pour un atelier de ce type il suffit de disposer d'une table et de la Braillerap. L'objectif, est après un accueil convivial, que les personnes arrivent sans encombre à s'asseoir et se détendre. En effet, rester debout pour un tel atelier est une fatigue inutile. Avoir des personnes assises autour d'une table en étant proches (comme pour un repas) permet non seulement de faire toucher la machine à chaque personne, mais aussi des explorations tactiles collectives spontanées en début d'atelier.
Il faudra bien veiller à pouvoir accompagner ou faire accompagner si nécessaire les personnes qui auront besoin de se rendre aux sanitaires, ou de s'isoler pour passer un coup de téléphone personnel. Veiller à ce que l'accès à une zone privative et aux sanitaires soit le plus simple et dénué d'obstacles que possible.
Si des guides sont présents : ils peuvent poser des questions, participer. Mais peuvent aussi être sollicités pour guider les personnes.
S'il n'y a pas de guides, il est recommandé en plus de la personne qui anime l'atelier d'avoir un à deux alliés qui vont surtout épauler dans le guidage entre l'arrivée des participants et la fin de l'atelier. En dehors de cette phase on a pas besoin d'aide particulière.
Pour 7 personnes, il est confortable d'avoir 2 à 3 personnes aidant au guidage en prenant la main de plusieurs participants.
Ces participants savent s'appuyer les uns sur les autres : si un d'entre eux est guidé, la plupart des autres vont physiquement suivre le mouvement en mettant la main sur l'épaule les uns des autres etc.
Normes/Sécurité
Il est impératif :
- De débrancher totalement du secteur la machine Braillerap ou la machine à découvrir avant l'atelier
- De vérifier que le trajet entre la zone d'atelier et l'entrée-sortie du lieu, les sanitaires, sont dégagés de tout piège ou obstacle
- De ne rien laisser trainer (objet coupant, pointu...) dans la zone de travail : on doit pouvoir se concentrer sur l'essentiel et ne pas se blesser.
Il faut aussi veiller à la sécurité lors des phases de mobilité : s'il y a une pause déjeuner, il faut aussi repérer les obstacles sur le trajet...
Les deux points de vigilance sont : la mobilité dans le lieu (obstacles, etc), et le débranchement électrique total de la machine qui va être découverte par les participants.
Financement
Ce type d'atelier est à notre connaissance inédit. Nous ne savons donc pas comment le financer facilement.
Si vous disposez d'une machine Braillerap vous pouvez le réaliser sans investissement en partenariat avec une ou des associations partenaires, voire dans un lieu souhaitant explorer l'inclusion et le partage avec les personnes en situation de handicap.
Il existe quelques associations spécialisées pour croiser le potentiel de la fabrication numérique et du handicap, comme My Human Kit. Le réseau des fablabs solidaires de la fondation Orange rassemble de nombreuses initiatives inclusives également.
Communication
Le défi consiste ici plutôt à la communication avant l'atelier afin de réussir à mobiliser des non-voyants intéressés par l'atelier et d'être certain qu'ils vont participer.
Attention, si vous souhaitez rejouer cet atelier en Afrique, nous avons constaté, au Cameroun, que les personnes en situation de handicap qui chaque jour doivent se mobiliser à fond pour subsister ne participent pas à des ateliers sauf si leur transport, leur repas, sont pris en charge. Voire même si leur participation n'est pas rémunérée. Pour les mobiliser il convient donc bien en amont de l'atelier (par exemple 4 semaines) de les mobiliser au travers des associations de personnes concernées, de centres de formation ou d'établissements spécialisés. Si cela est possible pour vous et vos partenaires, surtout que la jauge recommandée est faible pour jouer cet atelier, offrez à coup-sûr le déjeuner dans le cas où l'atelier se tient le matin... et faites le savoir avant.
Après l'atelier, il est très intéressant de pouvoir diffuser sur internet du son, et non de la vidéo uniquement, afin de permettre aux participants de relayer aux autres non-voyants l'information sur l'atelier. Il est donc judicieux de procéder à des interviews de participants rediffusables au format mp3 et de les faire circuler par mail, messagerie mobile, internet. Exemple ici.
Attention, paradoxalement l'accessibilité des plateformes les plus puissantes de rediffusion de podcasts et de sons (comme soundcloud) ne fonctionne pas bien. Donc si possible, et même si vous les utilisez, essayez de donner accès à ces publics au fichiers mp3 disponibles sur internet, via n'importe quel outil de partage de fichiers (nextcloud, google drive, ftp). Par exemple par une page internet simplifiée avec juste les liens et les textes de liens. Exemple ici.
AccueilAccueil - Guidage - présentation de l'animateur - tour de table.
L'accueil doit se faire non pas dans la salle où se tient l'atelier, mais à la porte d'entrée de l'endroit où arrivent les personnes. On y attend que tout le monde arrive, puis on se déplace en guidant le groupe.
A partir du moment où vous avez l'attention des personnes, votre voix est écoutée. Présentez-vous, et surtout décrivez l'environnement à chaque déambulation pour aider les personnes à se situer dans le lieu si elles ne le connaissent pas. Souhaitez bien la bienvenue également aux guides ou proches éventuels pour tisser de la confiance.
Veillez à ce que tout le monde arrive sans encombre ni obstacle dans la salle où se tient l'atelier. Puis installez les personnes debout ou mieux sur des chaises autour de la table d'atelier. A cette occasion, observer le nombre de personnes qui disposent d'un guide, celles qui n'en ont pas, pour pouvoir si nécessaire guider ou faire guider les personnes qui en auraient besoin durant l'atelier (accès aux sanitaire, besoin de s'isoler pour un appel...)
Positionner la machine au centre de la table.
L'atelier peut commencer.
Consignes
Dans cet atelier il y a très peu de consignes à donner. Il faut suivre une méthode étape par étape, et surtout obtenir de l'attention et de la patience.
On va donc juste donner les consignes suivantes :
Phase de consignes - CC by SA G.Donfack
Nous allons ensemble essayer de découvrir et de comprendre comment fonctionne la machine.
Pour cela nous allons toucher ses différentes parties et en décomposer le fonctionnement.
Il n'y a pas de partie dangereuse ou tranchante dans la machine. Pas d'électricité. C'est sans danger.
Il ne faut JAMAIS forcer sur une partie de la machine, pour ne pas la casser.
Personne n'a jamais touché cette machine dans l'assistance ? Dans ce cas il est normal de ne rien savoir. Il n'y a pas de mauvaise question : tout est à découvrir ensemble.
Cet atelier est expérimental : nous sommes aussi en découverte, et demandons à tous et toutes de tenter un voyage dans la machine, sans prétendre à sa perfection.
Préparation des Matériaux/Kits
Cet atelier a été réalisé d'abord avec une machine embosseuse Braille opensource Braillerap, mais peut se faire avec n'importe quelle machine à commande numérique présente dans un lieu ou déplaçable.
Par exemple une imprimante 3D.
Cependant pour qu'il aie une efficacité maximum il est recommandé de faire découvrir une machine elle-même construite dans un fablabs sur la base de matériaux et de fichiers adaptés aux concepts clés :
des pièces imprimées en 3D constitutives de la machine
un boitier ou des pièces découpées d'après des fichiers (typiquement plaques de bois en découpe laser)
des pièces mécaniques mobiles qui bougent en fonction de commandes numériques (rails, chariots, glissières)
Une carte électronique de contrôle (clône arduino, raspberry pi, MKS), dans l'idéal accessible au toucher.
Et surtout qu'on puisse accéder avec les mains le plus facilement possible à ces briques. Une machine impossible à ouvrir ou complètement carénée est inutile car on ne peut en toucher l'intérieur.
En général ces types de machines (repraps, traceurs, découpes lasers, imprimantes 3D), fabriquent ou modifient des objets. Il faut si possible disposer d'objets fabriqués par la machine à découvrir, qui sont des attracteurs (on part de la réalisation et de l'intérêt qu'elle suscite pour expliquer comment cela est fabriqué) Vous avez des feuilles embossées en stock ? Faites-les tester ! Photo cc by SA G.Donfack.
Evidemment pour ce type de public, il s'agit de feuilles de papier embossées en Braille par la machine braillerap.
Pour une imprimante 3D il s'agira d'objets en plastique imprimés.
Pour une découpe laser, d'objets fabriqués sur base de découpe.
Pauses
L'atelier peut être court et durer moins de deux heures.
Donc on a pas de temps de pause comme pour un atelier d'une journée.
Les pauses vont plutôt se situer dans des phases pédagogiques où on va s'exposer aux questions des participants. La nature de leurs questions va nous permettre d'évaluer leur niveau de compréhension.
Lors de ces phases de questions, on ne va pas forcément répondre en tant qu'animateur/trice, mais voir si quelqu'un d'autre a la réponse. Si une personne a mal compris, mais une autre bien compris, on suscite la coopération en faisant répondre un participant à un autre. Et on corrige si nécessaire.
Il n'y a pas de temps de pause à proprement parler, mais plutôt des pauses courtes de ce type entre les étapes de découverte.
Fabrication/Assemblage
Cet atelier n'est pas un atelier de fabrication d'objet, mais de partage et découverte, qui peut d'ailleurs déboucher sur un autre atelier "d'amélioration machine" (voir compte-rendu ici).
Il n'y a donc pas de défi de fabrication à proprement parler.
Etapes avec les participantsPositionnement des participants autour de la machine - CC by SA - G.DonfackAccueil non pas dans la salle où se tient l'atelier mais à la porte de l'endroit où arrivent les personnes.
Déplacement guidé, et description des lieux parcourus, jusqu'à la salle où se tient l'atelier.
Installation des personnes et de leurs guides autour d'une table sur laquelle sont préparés la machine au centre et des objets fabriqués.
Explication des consignes bienveillantes (cf ci-dessus).
Phase 1 : découverte tactile globale de la machine par l'extérieur (carrosserie, boitier) Phase de découverte tactile collective - photo CC by SA G.Donfack
Phase de toucher collectif libre des contours de la machine (boite, forme générale).
Phase de toucher individuel détaillé des contours et du boitier de la machine. Décomposition claire des éléments. Pour la Braillerap : on la pose sur les genoux de chaque personne pendant moins d'une minute.
On en profite pour situer les éléments remarquables. Ici les fentes de passage du papier.
On fait toucher les fentes avant et arrière de la machine qui embosse du papier. On n'hésite pas à prendre la main de la personne (il est facile de détecter qui est gaucher, qui est droitier, très vite), et à la mettre directement en contact avec la zone expliquée. Puis on lache la main et la personne "explore".
Notre méthode consiste à expliquer à tous : "on a deux fentes comme dans une boite aux lettres. Le papier va entrer dans une fente, et ressortir par l'autre fente une fois embossée en Braille. Puis on fait toucher à chacun ces deux fentes.
Chaque fois que nous écrirons ici "faire toucher", il faut bien comprendre : prendre la main d'une persone si nécessaire et la poser sur la zone expliquée. Ne jamais forcer un geste : l'accompagner par "si vous le voulez bien", "je vais vous montrer", etc. Le faire efficacement, décrire ce que l'on fait pour tous, et le faire avec chaque personne une par une. Nous conseillons d'utiliser un sens identique pour chaque phase de découverte tactile, par exemple commencer par la même personne et tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. Il faut se déplacer autour de la table si elle est grande, pour vraiment accompagner chacun et chacune.
On hésite pas à se laisser interrompre et à répondre à toute question : on a besoin que les personnes prennent confiance et s'expriment pour vérifier plus tard les acquis. Il est important de bien avoir conscience qu'on ne met presque jamais la main des non-voyants dans des machines dans notre société. Il faut donc que tout le monde en profite au maximum car cette entrée en matière est riche en émotion pour les participants.
Autre élément remarquable, et qui peut être familier aux personnes, les trous par lesquels la machine va fonctionner et qui nous reservirons plus tard dans les explications : alimentation électrique (trou pour brancher le cable d'alimentation électrique), et le trou par lequel on branche le cable USB permettant à un ordinateur d'envoyer des commandes à la machine. Ceci permet de dire que cette machine fonctionne avec du courant, comme une imprimante de "voyant", par "ce trou", et que c'est l'alimentation électrique. Et qu'elle doit se brancher sur un ordinateur portable par "l'autre trou" (port USB A/B) comme une imprimante de "voyant", pour recevoir des commandes.
Première pause questions/réponses. On est très attentif aux comportement des personnes : qui participe, tout le monde est attentif ? Normalement des questions arrivent spontanément (mais comment la feuille bouge dans la machine ? ). Ceci nous permet de reprendre l'attention du groupe en refusant de répondre à certaines questions et en disant : "Nous allons justement voir cela après".
Phase 2 : Ouverture de la machine et découverte des pièces mobiles et mécaniques. Découverte tactile de l'étage du haut de la machine - cc by SA G.Donfack
Le couvercle de la Braillerap s'enlève très facilement et permet d'accéder par le haut de la machine, à ses parties essentielles. Elle a part ailleurs une trappe latérale qui donne accès par le côté à sa carte électronique. Ceci nous donne deux accès à libérer pour deux entrées tactiles.
On ouvre la machine, toujours en décrivant tout ce que l'on fait. On peut aussi faire toucher le couvercle et la trappe amovible par la personne située à notre gauche et lui demander de les faire passer à la personne située à sa gauche.
On entame cette phase en rappelant que la machine n'est pas branchée, et qu'elle ne contient pas de pièce chaude ou tranchante. Qu'il ne faudra jamais forcer pour ne rien casser. Puis on va en 4 phases aller du haut de la machine vers le bas de la machine. Nous préconisons l'utilisation de métaphores pour illustrer notre approche. Avec la Braillerap nous utilisons la méthode sandwich.
Il y a 4 étages à explorer pour découvrir son fonctionnement.
Le sandwich sera donc composé de deux tranches de pain et d'une tranche de viande située entre elles.
Il est posé sur une assiette. Vous n'êtes pas obligés de parler de cette métaphore. Mais si vous la gardez en tête vous aurez votre trame de conduite d'atelier. Les tranches de pain sont les étages haut et bas avec des rails de guidage. La feuille de papier est la tranche de viande. L'assiette située dessous, c'est la carte électronique.
Les rails de guidage sont des éléments fondamentaux des machines de fabrication numérique. Ils sont faciles à toucher sur de bonnes parties de leur longueur. Et spontanément les doigts ne peuvent s'arrêter que sur le chariot ou la pièce mobile qui circule dessus.
Etage du haut : rails de guidage et chariot "enclume". Courroies et poulies.
On fait toucher les rails qui parcourent la machine dans sa longueur à partir du haut de la machine.
On fait toucher les pièces qui tiennent ces rails à chaque extrémité : des bouts de plastique. Elles ont la forme voulue car elles ont été imprimées en 3D par d'autres machines. Elle-mêmes sont fixées par des vis au travers du boitier. On les fait toucher. Au milieu de des deux rails, un obstacle. Cet obstable coulisse !
Il coulisse le long des rails et il s'agit de ce que l'on appelle un chariot. Le chariot est mobile et les rails servent juste à guider son déplacement, de gauche à droite. Il est important de doucement faire toucher et appuyer sur les mains des personnes pour qu'elles osent "faire bouger" une pièce mobile dans la machine. Les personnes se demandent comment cette pièce peut se déplacer. On procède rapidement à cette découverte avec chaque personne (2 mn).
Une fois que les personnes ont senti les rails, compris comment ils sont fixés, et surtout fait bouger le chariot, on pose leur main sur le chariot et on tire sur l'une des courroies qui permet de faire bouger ce chariot. "Vous sentez que cela bouge ? ". On pose alors la main de la personne sur la courroie et on la fait bouger. On remonte de la courroie vers la poulie qui entraine la courroie et on introduit proprement les termes de base : Rails de guidage, courroie, poulie qui tourne pour l'entrainer. Les personnes aveugles ont un toucher très fin : elles sentent le crantage des courroies. "Vous sentez les rainues dans la courroie ? ". Ce qui permet d'expliquer que les poulies ont des rainures, stries, pour bien accrocher les courroies, ce qui va permettre un déplacement précis du "Chariot" quand la poulie tourne. Si la position le permet, on fait glisser la main de la personne sur le haut de la poulie. On la tourne avec elle.
Bien évidemment les personnes vont demander comment la poulie va tourner. On ne répond pas maintenant.
On indique : nous allons voir cela ensuite.
Du chariot à l'axe
C'est lui qui va nous permettre d'aller plus loin en fin d'atelier, au delà de la représentation mentale de la forme et des mobilités dans la machine, pour parler de "code" et de "commandes numériques". On doit donc insister sur ce point très fortement, après la phase tactile, et oralement en s'adressant à tous et toutes.
"Vous vous souvenez à l'école on apprend en géométrie qu'on a des axes x, y ?. Et bien justement, ces chariots il sont dans un axe horizontal, qui bouge de gauche à droite, et on l'appelle l'axe X. La pièce qui bouge au milieu, c'est un chariot. Et ce chariot, il y a une enclume de fixée dessous. Cette enclume est un tube creux sur une certaine profondeur. Donc quand le chariot bouge en X, l'enclume se déplace. Cette enclume va être frappée par le pointeau."
Le terme de pointeau est bien connu des aveugles car ils écrivent en braille manuellement en coinçant des feuilles de papier dans des réglettes Braille, et y embossent eux-même le braille avec un pointeau. Normalement, on a là un moment de jonction mentale qui rapproche la découverte de la machine de choses plus familières : un pointeau va heurter une enclume. On explique que le pointeau sera sous une feuille de papier qui passera dans les fentes de la boite aux lettres, et que c'est l'enclume qui va l'arrêter pour qu'il ne transperce pas la feuille.
On a donc mentalement une logique rails de guidage/chariot mobile/courroies et poulies. Qui vont de gauche à droite dans un AXE X. Etage du bas : rails de guidage et chariot "pointeau". Courroies et poulies
On enlève la trappe qui permet d'accéder à la carte électronique dans la machine.
Ceci permet de toucher l'intérieur, par dessous. Il faut absolument indiquer qu'il y a des fils électriques non branchés, et qu'il ne faut pas les arracher.
On procède de la même manière que pour l'étage du haut.
On a là aussi des rails de guidage, un chariot mobile, actionné par des courroies.
On reprend la même explication, mais avec un élément qui "parle" à des non-voyants qui ont appris à embosser du braille à l'école avec un pointeau manuel : l'élément qui coulisse porte le pointeau qui va frapper le papier par dessous. On fait toucher et bouger de haut en bas la base de l'électro-aimant.
Le propos : ici vous sentez quelque chose qui coulisse vers le haut. C'est un électro-aimant. Quand il y a de l'électricité, il frappe vers le haut, où le papier coulisse dans les fentes de la machine. Quand le courant ne passe pas, un ressort le remet au repos. Au bout de cet électro-aimant il y a une vis limée qui constitue un pointeau.
En général ce pointeau sert de point de repère avec un élément connu, familier. Cela permet d'avoir des réactions des participants et de les conforter dans le fait qu'ils ont compris.
Puis on passe à deux questions clés :
- Comment le chariot "enclume" et le chariot pointeau peuvent-ils se déplacer au dessus et au dessous d'une feuille de papier simultanément et avec exactitude pour aller frapper sur l'autre ?
- Comment la feuille de papier "bouge" dans la machine pour aller d'une fente d'entrée vers une fente de sortie.
Explication de la cinématique des axes X des étages haut et bas.
Imaginons un manche à balai horizontal et une corde reliée à un seau. On fait passer la corde par dessus le manche à balai et on l'attrape de l'autre côté. Cela permet de soulever le seau en tirant sur la corde.
Imaginons une autre corde sur le même manche à balai avec un autre seau également relié par une autre corde.
Si je tire sur les deux cordes de 20 cm vers le bas, je soulève les deux seaux de 20 cm EN MEME TEMPS, et DE LA MEME DISTANCE. Ici l'astuce, c'est que l'on a la même chose, sauf que l'axe autour duquel tournent les cordes (les courroies donc) est VERTICAL. Donc quand on tire sur les courroies de 10 mm, on bouge les deux chariots simultanément le long des rails des deux étages. On fait alors toucher l'axe d'entrainement des deux chariots. On explique que la courroie est une boucle à laquelle est attaché le chariot, qui "suit" le mouvement.
On a donc une barre verticale avec deux poulies et qui entraine les chariots de deux étages en même temps, de gauche à droite en axe X.
Premier contact avec un moteur.
On sort les mains de la personne et on les fait entrer par dessous pour toucher le moteur d'entrainement de la courroie, et sa poulie. On s'appuie sur sa forme carrée en expliquant qu'il s'agit d'un moteur "pas à pas" qui se déplace avec une grande précision sans faire d'erreurs. Si on lui demande de tourner pour tirer la courroie de 2cm et 5 mm, il le fait exactement. Quand l'axe du moteur tourne, les chariots se déplacent.
Explication de l'étage intermédiaire (étage 2, avec la planche sur laquelle se déplace le papier)
On passe à l'étage 2 qui est celui qui est situé entre les deux fentes avant et arrière de la machine, et permet à la fois de supporter et déplacer une feuille de papier.
On fait toucher une fente, et au travers la plaque de bois sur laquelle le papier va glisser.
On fait toucher les pièces plastiques qui maintiennent le papier en place. On explique que cela empêche le papier de boucher sauf vers l'avant et l'arrière. On explique que des butées sur les côtés permettent l'alignement d'une feuille de format A4 standard.
Puis on fait toucher les petits rouleaux de plastique qui dépassent dans cette plaque. On les fait tourner avec le doigt de la personne : vous sentez ? Ce rouleau tourne. Il y en a un autre à côté.
Et là on emmène les doigts d'une main sur une des molettes situées à l'extérieur de la machine pour entraîner le papier, et on pose un doigt sur une des roulettes qu'on vient de "montrer". Quand on fait tourner l'une, l'autre tourne. "Vous sentez ? " Il y a un axe qui tourne pour entrainer les feuilles de papier par dessous, avec une rondelle de caoutchouc pour accrocher au papier.
Puis on refait l'opération similaire à l'axe X : on fait toucher la poulies qui entraînent cette rotation, et la courroie qui y est accrochée. On explique qu'il y a un axe Y. Celui qui correspond au mouvement du papier pour le faire défiler dans la machine.
Comme pour l'axe X, on procède alors à la découverte, par le bas de la machine, du moteur d'entrainement de l'axe Y. On rappelle : on a ce moteur "carré" qui avec précision va faire tourner la poulie, qui entraine la courroie, et fait tourner un axe avec des roulettes qui accrochent et déplacent le papier.
Comme en géométrie, on a donc deux axes : le X de gauche à droite, le Y d'avant en arrière.
Le X bouge le pointeau, le Y bouge la feuille. On rappelle que le pointeau est au bout de l'électro-aimant et donc va frapper quand il reçoit du courant. Ceci est très important, car cela va permettre d'expliquer les commandes numériques ensuite. Et il y aura trois commandes dans le code : une pour chaque axe, et une pour le pointeau...
Phase 3 : carte électronique, commandes logicielles, lien entre logique et mécanique.
On va maintenant procéder à la découverte du plus abstrait : la carte électronique de contrôle.
On introduit le sujet en expliquant qu'on va maintenant découvrir comment les parties mobiles de la machine sont contrôlées. On prévient qu'il y a des fils reliés à une sorte de carte appelée carte électronique dans la partie qu'on va découvrir. Il va falloir faire bien attention à ne pas arracher les fils fixés à la carte électronique.
- D'abord on fait toucher rapidement le dessus de la carte électronique. On explique qu'il y a une plaque, avec des composants électroniques dessus. On pose les doigts sur deux points de repères dans l'inconnu : le trou de raccord pour un câble USB. "Le même que pour une imprimante de voyant". Puis l'endroit où sont raccordés les fils électriques d'alimentation.
On utilise ces deux notions pour expliquer que l'un des trous "alimentation" permet à la carte électronique de recevoir du courant et de le renvoyer aux moteurs. On branche une alimentation électrique d'ordinateur portable ou une batterie de 12 V et la machine est alimentée. Il s'agit du circuit de puissance qui apporte l'énergie à la machine.
Puis on fait toucher le trou sur lequel se branche un câble USB et on explique que là on va pouvoir raccorder la machine à un ordinateur. Et que c'est l'ordinateur qui va envoyer des ordres à la carte électronique. C'est le circuit de commande par lequel on va pouvoir donner des instructions.
Le principe global à comprendre est que la carte électronique va piloter les moteurs et le pointeau.
On explique en faisant doucement toucher les fils, que chaque moteur a 4 fils branchés sur la carte. Le pointeau 2 fils (+ et - comme une pile). La carte électronique reçoit le courant électrique et l'envoie aux moteurs et au pointeau. Elle reçoit également des commandes par le cable USB. Son rôle est de tout piloter dans la machine car cette carte, comme un ordinateur, contient un programme. Ce programme "sait" comment transformer les commandes arrivant par un câble USB en rotations correctes et en actions de l'électro-aimant.
J'utilise couramment l'analogie du corps et du cerveau : tout ce que l'on a touché avant la carte électronique, c'est le corps et les membres de la machine, ce qui bouge. Ce qui va donner les ordres à ces membres, et écouter le corps, c'est le cerveau, la carte électronique.
Commandes numériques et GCode
Cette carte électronique, ce cerveau, il sait communiquer via un cable avec un ordinateur.
Sur l'ordinateur on va avoir un logiciel gratuit qui permet de copier-coller des textes ou de choisir des images pour fabriquer du Braille. C'est la partie logicielle de Braillerap, qui peut être téléchargée sur internet. Ce programme va envoyer des caractères par le câble USB à la carte électronique de la machine.
Ces caractères sont comme des SMS codés très simples qui sont lisibles par un être humain. On appelle cela du G Code, et ce sont des commandes standards utilisées par les machines à commande numérique comme les imprimantes 3D.
On donne un exemple simple : si je veux faire avancer la feuille de 1mm vers le haut, et embosser un point braille à 4mm vers la droite, la commande va être Y1 X4 S1. La commande S1 actionne le pointeau. La commande S0 le laisse revenir en position de repos. Tout texte braille est transformé par le logiciel sur l'ordinateur en longue série de commandes de déplacements en GCode, qui arrivent dans la machine via le câble. Le papier, les chariots, l'aimant font le reste.
La machine éxécute simplement le travail : interprétation des commandes par la carte électronique qui contrôle ensuite par des impulsions électriques les mouvements des parties mécaniques. Toute machine à commande numérique fonctionne avec ou sans ordinateur avec ce type de carte. Ce type de carte est reliée aux parties des machines pour les contrôler. Elle peut être programmée avec un ordinateur, fonctionner avec ou sans ordinateur relié en permanence suivant le modèle. La logique est toujours la même, que le langage de commande soit le GCode ou un autre langage.
C'est un gros morceau pédagogique. Il faut alors faire une pause, et répondre aux questions.
Si les personnes ont bien compris cela, on reprend l'analogie corps-cerveau, cette fois-ci pour expliquer la notion de "capteurs". "Comme les oreilles par exemple." La carte électronique peut aussi recevoir des signaux et s'arrêter en urgence ou effectuer des actions automatiques. Si on a le temps, on fait alors toucher l'un des deux interrupteurs de fin de course situés dans la machine. Hélas, ils sont plutôt difficiles d'accès. On explique que ces interrupteurs sont reliés à la carte électronique et que quand ils se ferment, elle le sait. Elle peut alors effectuer une fonction automatique comme faire sortir la feuille en faisant tourner l'axe Y.
Puis on récapitule :
On a des pièces mécaniques mobiles ou fixes
Avec des axes entrainant des chariots
Les moteurs et le pointeau sont des "actuateurs", c'est à dire des parties commandées par la carte électronique qui leur envoie du courant.
La carte électronique pilote toute la mécanique, le pointeau, les moteurs.
Elle reçoit un courant de puissance, et des commandes numériques via un câble USB
Ces commandes sont ici envoyées par un ordinateur qui les calcule avec un logiciel
La carte électronique peut "écouter" des interrupteurs et éxécuter des routines automatiques. Dans ce cas on parle de "capteurs"
Phase 4 : contre-éclairage et revisite de la machine
Ceci est un bonus, difficile à faire en enfilade. Car à ce stade les partipants auront fait beaucoup d'efforts de visualisation et d'apprentissage. On peut le faire lors d'un atelier "See My Fablab" (documentation en travaux), ou pour déclencher une vague d'échanges.
Comme tout le monde connaît maintenant très bien la machine, on va expliquer que :
le couvercle et le boitier de la machine ce sont des dessins sur ordinateur. Qu'un logiciel les a transformé en commandes numériques sur les axes X et Y en GCode pour piloter non pas une imprimante braille, mais une machine à commande numérique de découpe de bois. Donc ce boitier est lui-même téléchargeable via son dessin et refabricable là où il y a ce type de machine. Le format de référence pour ces dessins est le .SVG ou .DXF c'est à dire dessin vectoriel. Comme on a un format de référence pour le son avec le .mp3.
les pièces plastiques, spécialement conçues pour la machine, sont disponibles également en téléchargement via des fichiers représentant des formes en 3D. Les machines qui savent les utiliser sont les imprimantes 3D. Elles ont des chariots, une carte électronique, trois axes, pour déplacer un outil qui pose un fil de plastique fondu couche par couche jusqu'à former un objet. Le format de référence est ici le .stl.
La carte électronique doit contenir un programme conçu pour l'aider à contrôler la machine. Ce programme est un logiciel libre et est injecté avec un ordinateur dans la carte électronique avec un logiciel et un cable USB. Un des formats de référence est le .ino, fichiers en programmation arduino, très utilisé pour les machines à commande numérique. On peut modifier le programme soi-même avec un ordinateur.
Enfin, le reste des pièces détachées est appelé dans le jargon, les "vitamines". Il s'agit des vis, poulies, courroies, pièces de bricolage assemblées dans la machine. La seule façon de savoir comment les monter c'est d'avoir un mode d'emploi étape par étape. Ce mode d'emploi est un document exactement comme une recette de cuisine : on appelle cette recette documentation de fabrication. Cette recette peut être téléchargée au format pdf.
Ce qui signifie que si on a les machines nécessaires (ou des lieux partenaires avec les machines), et le mode d'emploi, on peut refabriquer les pièces bois, plastique, télécharger le programme pour la carte électronique et le logiciel braille, en suivant un document mode d'emploi. C'est comme cela que voyagent les objets libres !
On peut alors expliquer que comme pour wikipedia, les textes, formes, fichiers, peuvent être versés dans le bien commun de l'humanité et servir sur place. Que les fablabs utilisent cette technique pour partager des machines et les améliorer là où ils sont. Que ce principe est appelé : fabrication distribuée.
Attendez-vous à une foule de questions, et surtout à un grand intérêt des personnes pour visiter un fablab !
Cet atelier est idéal pour précéder un échange d'une heure trente autour des améliorations de la machine.
Vous découvrirez alors une nouvelle méthode de participation des personnes concernées à l'amélioration des aides techniques au handicap, par leur intervention, comme des ingénieurs, dans toutes les parties de la machine (et non pas seulement en expression de besoin, puis test de prototypes).
Un exemple ici avec le compte-rendu d'un échange de ce type: l'atelier de Brainstorming Améliorations Machine.
Bonne chance !
Rangement
Le rangement est juste le remisage de la machine.
Communication
Il est intéressant, outre de prendre des photographies avec les personnes qui l'acceptent, de prendre des sons en interviewant des personnes, pour pouvoir produire des contenus accessibles ensuite, relayés par les communautés. Voir nos interviews sur les ateliers Braillerap.
Objectifs de Développement Durables concernés (ODD)
Éducation de qualité
Travail décent et croissance économique
Inégalités réduites
Partenariats pour la réalisation des objectifs
Objectifs pédagogiques
Faire découvrir les possibilités des technologies numériques pratiquées dans les fablabs.
Faire connaître l'écosystème du libre et de l'open source.
Sensibiliser le grand public à l'intégration des déficients visuels.
Sensibiliser le grand public au potentiel des projets open source pour l'intégration des personnes en situation de handicap.
Soft skills : Ecoute, patience, coopération, respect des consignes, polyvalence.
Savoirs-faire : Report de plans, utilisation d'outillage à main, câblage, programmation d'un microcontrôleur, assemblage d'une machine numérique fonctionnelle.
Solidarités et santé : La BrailleRap permet d'embosser des documents en Braille. La BrailleRAP permet également d'embosser des graphiques, donc de réaliser des plans de bâtiments, des cartes, la mise en relief de forme d'animaux ou de formes géométriques ... La simple existence de la machine pose également la question de la mise à disponibilité à un public large de moyen d'embossage Braille en libre service. Le Braille existe depuis le 19° siècle, est largement connu des déficients visuels et du grand public, mais n'est pas disponible au grand public. Pourquoi ?
OutillageLa BrailleRap réalisée pendant l'atelier de Bafoussam au Lycée Classique - CC by SA G. Donfack
Ce n'est pas absolument indispensable, mais pour organiser un atelier, il est souhaitable de disposer d'une BrailleRAP fonctionnelle pour pouvoir réaliser des démonstrations en début d'atelier.
Réalisation du kit:
Pour réaliser le kit de réalisation de la machine, il vous faut une imprimante 3D et une découpe laser. La liste des éléments est dans la documentation de fabrication.
Préparer le kit en amont:
Faire un inventaire du kit pour être sûr qu'il ne manquera pas un éléments qui compromettrait le fonctionnement de la machine.
Faire un inventaire de l'outillage pour être sûr de pouvoir réaliser toutes les étapes.
Veillez à bien vous approvisionner avec des éléments qui se raccordent directement ensemble (carte controleur, drivers moteurs, cable moteurs, connecteurs pour la carte, moteurs). Tous ces éléments peuvent être ajustés via le firmware, mais ca prend du temps. Pour obtenir un effet "wahou", il est important de faire fonctionner la machine en fin d'atelier, donc il faut qu'elle fonctionne.
Pour éviter les mélanges et les pertes de visseries, il faut préparer la visserie dans des petites boites plastiques transparentes avec un couvercle à visser (l'idée 'est un pot de confiture en plastique). Marquez visiblement la référence des vis qui sont dans chaque boîte avec une éqituette (ou du scotch de masquage) sur le couvercle et la boîte. Par exemple "M4 18". Qui signifiera des vis de 4 mm de diamètre pour 18 mm de long.
En fonction du public visé et de vos objectifs, vous pouvez assembler certains éléments avant l'atelier :
Préparer le câblage pour éviter la soudure et vérifier le fonctionnment de l'ensemble (électro-aimant et interrupteurs de fin de course soit 6 soudures possibles à faire à l'avance)
Coller le chassis pour gagner le temps de séchage de la colle ou éviter la manipulation de la colle à bois pendant l'atelier.
Coller l'ecrou borgne sur l'enclume en amont pour éviter la manipulation de colle cyano pendant l'atelier.
Assembler certains éléments mécaniques pour gagner du temps si l'atelier est de moins de 2 jours pleins (la pièce la plus sensible est le support de pointeau, on peut l'assembler au chariot avant l'atelier).
Matériaux
Je préconise :
L'utilisation de l'ABS pour les impressions 3D, mais c'est adaptable sans problème.
Le Contreplaqué peuplier de 5mm pour la réalisation du chassis. Il est possible d'utiliser d'autres matériaux, mais attention les schémas de découpes sont prévus pour un matériau de 5mm d'épaisseur. Un boitier en plexyglass a été réalisé avec succès par les équipes du fablab de l'Orange Digital Center de Douala.
Local/Lieu
Une grande table/etabli de 1m80 de large pour disposer l'outillage et les pièces du kit avant le démarrage..
Une ou deux grande tables/etablis pour réaliser l'assemblage.
Un local où on peut circuler facilement et librement.
Un local accessible au sens large et particulièrement aux déficients visuels.
Un espace de 60m2 pour une vingtaine de personnes donne une bonne idée de l'espace necessaire.
Un espace "pause" avec café / thé / eau ou boisson à disposition.
Normes/Sécurité
1) Attention aux manipulations avec l'outillage à main. En fonction de la préparation de l'atelier en amont, vous pouvez supprimer certain outils "a risque", comme :
Les outils divers pour la réalisation du pointeau, soit en préparant le pointeau en amont, soit en le réalisant à la main avec une simple pierre à aiguiser (attention c'est long).
Le fer à souder n'est plus necessaire pendant les ateliers si le câblage à été réalisé en amont.
2) De même vous pouvez éviter les manipulations de certains matériaux "à risque" comme :
La colle cyanoacrylate si l'enclume à été réalisée en amont.
La colle a bois si le chassis à été collé en préparation de l'atelier.
3) Rappeller les règles élémentaires de sécurité en début d'atelier.
Les outils doivent être rangés avant et après usage.
Ce ne sont pas des jouets : on les utilise et on les remise pour les autres
Le fer à Souder, les pinces coupantes, le cutter ne doivent pas être utilisés sans supervision.
4) Eventuellement instaurer des règles pour limiter l'utilisation des outil aux personnes identifiées compétentes (si les participants sont des enfants, par exemple).
5) Au niveau électrique il y a suffisamment de puissance pour générer des étincelles avec un court circuit, ou griller un composant. Pas de mise sous tension avant une inspection stricte par quelqu'un de compétent (vous). On donne les consignes. Photographie CC by SA G.Donfack.
Financement
Matériaux + temps homme des animateurs rémunérés + location salle + assurance.
200€~250€ pour un kit BrailleRap complet. La majeure partie des coûts sera donc la rémunération du ou des animateurs.
Communication
Rédiger un bref communiqué en respectant les règles de base : quoi, quand, où, combien, contact.
Publier un billet sur votre site ou blog, et relayer sur les réseaux sociaux avec un lien vers ce billet.
Dans l'idéal, faites un flyer numérique en positionnant vos partenaires, et demandez-leur de relayer l'information.
Privilégiez une solution avec un formulaire d'inscription qui permettra de connaitre le nombre de participants à l'avance.
Accueil
Donner quelques informations sur la BrailleRap et sur l'historique du projet, l'intérêt des licences libres.
Une démo courte de la machine, en gros un texte et un graphique.
On donne les consignes au groupe (cf ci-dessous).
Les temps de pause sont obligatoires. Ceci permet de récupérer, fabriquer du lien, mais aussi d'être certain que personne ne se met en danger sans surveillance en utilisant seul(e) de l'outillage.
Les pauses sont de deux types : les pauses repas, et les points d'étapes collectifs.
ConsignesOn donne les consignes (on a ici une machine assemblée en plus du kit. Photographie CC by SA G.Donfack.- Ce n'est pas un concours ni une compétition : on s'entraide et tout le monde participe.
- Consignes de sécurité : La prudence est de mise, on utilise les outils avec la plus grande prudence, surtout si ca pique, ca pince ou ca coupe.
- Consignes pour utiliser la documentation : la documentation est disponible sur un écran de PC ou video projeté sur le mur. Un QR code pour accéder à la documentation et au repertoire du projet depuis un téléphone est une excellente idée.
- Consigne générale de montage : concernant le serrage des éléments mécaniques. Certains éléments sont en plastique, donc on ne force pas et on serre doucement.
- On ne branche RIEN électriquement sans autorisation.
Préparation des Matériaux/Kits
Disposer le kit pour qu'il soit à disposition des participants. Reserver éventuellement les éléments qui ne doivent absolument pas être perdus / ou détériorés (pointeau, drivers moteurs).
On spatialise les pièces détachées sur la table, par types :
un espace pièces découpées au laser
un espace pièces imprimées en 3D
un espace visserie (les bocaux étiquetés)
un espace éléments mécaniques (rail de guidage, paliers ...).
un espace électronique et contrôle (carte électronique, interrupteurs, drivers)
Les temps de pause sont obligatoires. Ceci permet de récupérer, fabriquer du lien, mais aussi d'être certain que personne ne se met en danger sans surveillance en utilisant seul(e) de l'outillage.
Les pauses sont de deux types : les pauses repas, et les points d'étapes collectifs.
En général il est utile de faire des points d'étape collectifs avant chaque cloture de journée.
Ces points d'étapes sont en plusieurs sous-parties:
Ce qu'on a fait
Ce qui reste à faire
Fabrication/Assemblage
La fabrication d'une BrailleRap à partir d'un kit comporte 5 grandes etapes:
Le collage du chassis.
La préparation des éléments mécaniques.
La mise en place des chariots inférieur et supérieur.
Le cablage de l'électronique.
La programmation et le réglage final.
Lors d'un atelier grand public, l'expert est le garant de l'assemblage. Il distribue les différentes tâches présentées dans la documention en suivant l'ordre d'assemblage proposé. Au besoin, l'expert réalisera certaines tâches, soit pour rester dans le temps imparti pour l'atelier, soit pour garantir l'aspect fonctionnel d'un montage. D'experience, il devra être vigilant dans les étapes suivantes :
Le collage du chassis
Cette opération n'est pas reversible une fois que la colle à commencé à prendre. Soit vous avez un chassis en reserve et vous pouvez vous permettre une erreur, soit il faut absolument que le chassis soit conforme. Soyez donc très vigilant.
La préparation des éléments mécaniques
Toutes les étapes sont réversibles (on peut démonter et remonter), on fait participer le public au maximum.
Bien vérifier l'assemblage du chariot bas, l'electro-aimant doit pouvoir coulisser librement.
La mise en place des chariots
Toutes les étapes sont réversibles en cas de problème (on peut démonter et remonter), on fait participer le public au maximum.
Bien vérifier le fonctionnement des chariots. Il doivent pouvoir glisser sur les rails linéaires avec un minimum d'effort.
L'assemblage et la tension des courroies posent souvent problème avec des débutants, ne pas hésiter à expliquer le fonctionnement des tendeurs de courroie. Il est également possible d'assembler le chariot bas (chariot du pointeau) pour montrer les points importants et les laisser monter le chariot haut.
Le câblage
Contrôler systématiquement le cablage à la recherche de court circuit.
Contrôler le fonctionnement des fins de courses.
Contrôler le réglage des drivers moteurs et effectuer le réglage vous même.
La programmation et le réglage final
Contrôler le bon fonctionnement des fins de courses X et Y.
Aligner le chariot supérieur par rapport au chariot inférieur.
Lancer un premier embossage pour vérifier que tout va bien.
Une fois la machine assemblée, on réalise les réglages et quelques tests pour vérifier le bon fonctionnement de l'embosseuse. C'est le premier effet "Waoow", le groupe à passer une journée à suivre des instructions et faire de l'assemblage, le résultat c'est que la machine fonctionne.
Pour les participants à l'assemblage, ce qu'ils ont réalisé ensemble fonctionne, mais en plus c'est socialement utile.
Pour les non-voyants, ils ont participés à un événement collectif destiné à faciliter leur intégration et leur autonomie. Ce sont eux qui sanctionnent le résultat de l'atelier.
Le rangement/ménage entre chaque jour d'atelier est un très bon test d'organisation collective. S'il se fait sans problème ceci signifie que les participants respectent le lieu partagé. Il convient de stopper toute activité de fabrication à 30 mn de l'horaire de fin de journée pour réaliser cette tâche.
Suivant que le lieu peut être directement réutilisé le lendemain, ou non, on peut simplement laisser le matériel, rassembler l'outillage, et revenir le lendemain.
Il est opportun de raconter sur un site internet, par exemple sous la forme d'un article, l'atelier, pour laisser une trace, un contact et une mémoire de l'atelier.
Ce récit peut être relayé sur les réseaux sociaux, et bien entendu, dans le cas d'une présence de la presse ou d'influenceurs, ne pas hésiter à utiliser et relayer les traces laissées par les participants, journalistes, etc.
Mentionner ses partenaires lors des phases de communication est une bonne chose, ainsi que de mettre en évidence les participants de l'atelier.
Astuce : comme les non-voyants sont concernés directement, il est intéressant de prendre des sons et interviews de participants afin de les rendre ensuite accessibles via des réseaux associatifs. Exemple ici.
L'atelier de représentation mentale d'une BrailleRap qui peut être joué avec des personnes non-voyantes en parallèle de l'assemblage est documenté ici.
Pour le premier jour 4 tables suffisent pour 14 personnes.
Une configuration de type salle de classe avec 220V au sec suffit pour le premier jour.
La salle se prépare la veille
ÉquipeDeux superviseurs et deux aides auxiliaires pour accompagner l'atelier, notamment pour toute la logistique et les commodités (repas, tables, chaises) pour une jauge de 14 personnes.
Normes/Sécurité
Pas de danger particulier à part pour la manipulation du fer à souder l'étain
Financement
Un kit électronique avec composants et carte arduino mega par équipe afin que chaque équipe puisse effectuer la fabrication elle-même
Publication dans les groupes whatsapp de l'organisateur
Diffusion vers des établissements via leurs babillards (là où on affiche les notes des élèves)
Code QR à scanner sur flyers reliés au google form.
Sélection de profils pour s'assurer que les personnes ont une activité ou un intérêt en lien avec l'agriculture.
Accueil
On invite les personnes pour 8h00 du matin le premier jour afin de s'assurer d'un démarrage avec tous et toutes à 9h00. A 8h00 un petit déjeuner est prêt et offert et cela a été annoncé afin de motiver les personnes. Après le premier jour, les personnes seront ponctuelles le matin du jour 2.
Dès la fin du petit déjeuner l'atelier est lancé en configuration "salle de classe".
Consignes
Eteindre leur téléphone portable ou mettre sur silencieux
Ponctualité
Sécurité avec le fer à souder et ne pas abimer les composants
Le prototype a été conçu par l'organisateur et donc fonctionne sur le papier avant l'atelier
La salle a été préparée la veille du jour 1
4 ordinateurs portables pour les équipes et la phase sur le code arduino
On dispose de 4 kits complets + fers à souder et plaques de prototypage en amont et on les distribue au début du module 3.
Pauses
Ici les personnes sont libres sur les temps de pause (usage permis du téléphone), et peuvent aussi poser leurs questions aux superviseurs. Pas de fabrication sur les temps de pause.
Fabrication/Assemblage
Il y avait un fer à souder par équipe. Bien superviser son usage.
Le matériel peut être grillé (composants életroniques notamment capteur) : donc faire très attention à la manière dont les équipes l'utilisent surtout si on a pas de matériel supplémentaire.
Etapes avec les participants
JOUR 1
Matinée
8h00-9h00 Accueil
Petit déjeuner offert. 9h00-10h00 : Présentation des superviseurs et tour de table des participants 10h00 - 10h10 Brief général pour la formation
Présentation de l'événement et de ce qu'on va faire
Présentation du déroulé prévu pour les deux jours en 4 modules
Deux modules le jour 1 et deux modules le jour 2.
10h10 - 13h00 - Module 1 "Choix et spécification du matériel à utiliser" animé par un ingénieur en électronique : utilisation d'un document socle vidéoprojeté.
On explique le choix de chaque composant pour fabriquer le prototype (caractéristiques techniques)
Boutons, buzzers, carte électronique, capteurs etc
Les personnes notent leurs questions et celles-ci sont posées à la fin si les réponses n'ont pas été apportées dans la présentation pendant 10 à 15 mn.
Pause mediane de midi
13h00-14h00 :
Repas offert aux participants.
Réseautage entre les participants.
14h00 - 17h00 : module 2 "Conception électronique et développement logiciel avec arduino"
Configuration salle de cours
Vidéoprojecteur avec présentation du synoptique de fonctionnement algorythmique
On utilise un langage simple pour éviter le jargon
Fonctionnement d'un micro-controlleur : capteurs, mesures
Découverte de la programmation : il est possible de récupérer des valeurs pour les traiter avec du code
Initiation arduino
Les participants notent leurs questions et s'il n'ont pas eu les réponses dans le cours, ils les posent à la fin (16h30-17h00)
Consignes pour le jour 2 : on prévient que les personnes devront être là dès 8h00 avec un petit déjeuner à 7h30 car il va y avoir la phase de pratique, de photographie et de fabrication.
JOUR 2
Matinée
6h30-7h30 : installation des tables pour les équipes avec les kits électroniques qui sont prêts pour 4 équipes sur les 4 tables.
7h30-8h00 : Petit déjeuner 8h00-13h30 : Module 3 "montage et fabrication du dispositif en équipes"
On constitue les équipes au hasard mais on se débrouille pour qu'il y aie des personnes qualifiées réparties dans chaque équipe, sur la base de l'observation des comportements et questions de la veille. 3 à 4 personnes par équipe.
Les équipes ont chacune leur table de prototypage. Présentation collégiale des composants physiques (électronique) :chaque groupe va faire un module de fertilité des sols, avec possibilité de modifier le code, changer les branchements, etc. Conception des boitiers pour les dispositifs - cc by SA General Biotech Bangangte Cameroun
Durant cette phase les superviseurs doivent trouver l'équilibre entre l'autonomie des participants qui doivent trouver des solutions, et leur accompagnement pour que cela fonctionne. Cependant un prototype de système a déjà été conçu en amont par les superviseurs pour assurer une base qui marche à coup sûr.
13h30 - Point et debriefing des travaux des équipes
On arrête tout le monde pour faire le point, ce qui est difficile car personne ne veut arrêter.
La pause repas est donc repoussée jusqu'à 14h00 le temps que tout le monde arrive à faire fonctionner son prototype.
14h00-15h00 - pause mediane de midi
Déjeuner offert aux participants sur place.
Réseautage entre les participants.
On fait 4 trous dans le sol de 10 à 15 cm / un pour chaque équipe, qui branche son dispositif et on vérifie que cela marche. Ici un seul des groupes n'a pas réussi donc on analyse les causes et on aide.
Calibration des capteurs : présentation et calibration par les groupes.
Un bouton de calibration a été installé pour prendre des mesures et permet de visualiser des mesures sur des points différents.
Formation à l'interprétation des résultats affichés, par exemple pour les environnements favorables à 3 cultures (tomates, patates macabo).
Savoir rechercher les paramètres clés pour d'autres cultures (ex cacao) et donc tester le sol pour savoir s'il est favorable.
16h30-17h00 : fin de l'atelier, retour à l'intérieur dans la salle de cours
Rangement, prise des réactions et questions des participants sur l'atelier.
Evaluation de l'atelier par les participants.
Photographie de groupe.
Rangement
Chaque groupe laisse le matériel sur la table
Les organisateurs font l'inventaire et le rangement final.
Contact documentation
Stephen Mouafo - General Biotech - generalbiotech237@gmail.com
Détecteur de pollution - Wakatlab Burkina Fasso
Atelier physiquement organisé sur le sujet (à partir de la liste des ateliers gratuits publiés)Détecteur de pollution
Durée de l'atelier
2 jours
Objectifs de Développement Durables concernés (ODD)
Industrie, innovation et infrastructure
Lutte contre les changements climatiques
Défis Résilience des territoires ADEME (si applicable)
Mobilites et logistiques
Urbanisme Circulaire
Ilôts de chaleur
Objectifs pédagogiques
Soft Skills :
Savoir coopérer en groupe pour atteindre un objectif en temps contraint
Partage des compétences et connaissances (niveau hétérogène des participants)Respect des consignes de sécurité
Ponctualité (respect des heures de travail, temps de pause...)
Concentration et écoute (il y a beaucoup de code dans cet atelier)
Compétences techniques :
Découverte de la programmation d'objets permettant de fabriquer de la donnée
Programmation de micro-controleur en langage arduino
Fonctionnement et utilisation de capteurs environnementaux (ici CO2 et particules)
Notion de data environnemental. Création et visualisation de ce data sur un ordinateur
Création d'un objet connecté diffusant de la donnée environnementale via internet
Création d'une interface web de visualisation de la donnée
Notions environnementales
Sensibilisation à la pollution de l'air, à ses causes et conséquences
Découverte des principales mesures liées à la qualité de l'air, des capteurs
Sensibilisation au changement climatique et au problème de suivi collectif de la qualité environnementale des lieux de vie.
Présentation de projets possibles localement (pose d'écrans connectés en lieux publics pour permettre à tous de suivre l'évolution de la qualité de l'air avec ou sans téléphone portable)
OutillageL'atelier au wakatlab - CC by SA Wakatlab Bukina Fasso.L'atelier s'est tenu avec 30 participants, on peut donc diviser le matériel nécessaire par trois pour un groupe de 10 personnes.
On utilisera seulement de l'outillage d'électronique de base :
3 fers à souder ()1 par groupe), un rouleau d’étain, pince coupante, solution de perchlorure de fer, alcool, 3 ordinateurs, Pince coupante, pince à dénuder, 3 paires de gants médicaux.
On a demandé aux participants qui le peuvent de venir avec leur ordinateur portable et on leur a demandé de précharger et télécharger le logiciel arduino.
Le seul outillage dangereux est le fer à souder : il ne peut être utilisé sans supervision. Doit être débranché et remisé en chaque usage.
Dans les consignes on met l'accent sur la fragilité des modules photovoltaïques qui ne doivent jamais tomber.
Local/Lieu
L'atelier s'est tenu dans le fablab wakatlab, province du Houet/Bobo-dioulasso au Burkina Fasso.
Il faut disposer d'électricité et être au sec (local couvert, atelier en intérieur);
une salle princinpale de 40 m2 pour 35 personnes en salle principale avec vidéo-projecteur, tables et chaises, les participants ont des ordinateurs, configuration salle de classe.
L'atelier a accueilli plus de trente personnes, avec deux autres pièces ou salles afin de séparer les participants en groupes de 10 à 12 personnes.
Donc autant de salles que de groupes de 10 à 12 personnes.
Équipe
Un superviseur par groupe de 10 personnes.
Donc ici 3 superviseurs on accompagné 3 groupes.
Normes/Sécurité
Veiller à la bonne utilisation des prises électriques,
Le fer a souder est posé dans un endroit réservé. On y touche pas sens autorisation. On le débranche après chaque usage.
Financement
Côté composants électroniques compter envron 300 000 F CFA pour un groupe de 10 personnes.
Pas d'autres frais hormis la rémunération des intervenants et l'assurance de l'atelier.
Communication
Les personnes peuvent s'inscrire sur place via un formulaire papier.
Possibilité de s'inscrire par téléphone directement auprès des organisateurs.
Clôturer les inscriptions 3 jours avant l'atelier pour maîtriser la jauge. Lors de l'inscription on demande aux personnes de venir si possible avec un ordinateur portable, ou de signalier si elles n'en ont pas.
Accueil de tous les inscrits en salle principale (la plus grande disponible). On offre un thé ou un café (15 mn)
Installation des apprenants(es)
Explication de l’intérêt de l’atelier et sensibilisation à la notion de donnée environnementale
Projection de vidéo et explication sur les étapes de conception du détecteur de pollution
Préparation de la phase en groupes :
Présentation des superviseurs aux participants et formation des groupes.
Présentation du matériel et séparation du matériel en trois parties (un kit par groupe=
Désignation des participants et affectation de groupe en évitant que les personnes qui se connaissent ne soient ensemble, pour favoriser les rencontres et améliorer la concentration.
Consignes
Ne pas utiliser le matériel sans permission ni supervision.
On explique aux personnes qu'il ne s'agit pas d'un exercice individuel mais d'un défi d'équipe : on s'entraide, on coopère.
Tout le monde va assembler le détecteur de pollution pour la première fois : il est normal de se tromper, ne pas hésiter à demander de l'aide.
Ces consignes sont données en phase collégiale d'accueil mais sont reformulées par chaque superviseur avec son groupe dès l'arrivée dans la salle de travail.
Préparation des Matériaux/KitsAvant le jour de l'atelier, préparer le matériel correspondant à la jauge et vérifier que les salles nécessaires sont pourvues d'écrans de tv (sinon il faut des vidéoprojecteurs), que les prises 220V fonctionnent.
On dispose de panneaux solaires, et des composants électroniques permettant de réaliser le détecteur de pollution : carte arduino Mega, bouclier GPRS pour la transmission de données, Capteur sensor community (voir à la fin, documentation de fabrication).
Le jour de l'atelier
Division des apprenants en 3 groupes, distribution des composants électronique par groupe, répartition des équipements solaires par groupe.
Une fois les groupes formés, dans chaque salle et avec chaque superviseur : installation du logiciel de programmation (Arduino ide). Installation du logiciel de conception de typon (Proteus 8.9)
après la phase de conception pour le circuit électronique
après la phase d'assemblage.
On instaure une pause déjeuner dans la salle principale, chaque jour. Elle dure 45 mn.
Les pauses permettent aux participants de faire connaissance, aux superviseurs de se concerter et de faire le point sur les participants dans les groupes.
Fabrication/Assemblage
La phase de fabrication et d'assemblage intervient après la phase de découverte et d'accueil, en groupes.
La totalité du jour 2 y sera consacrée, après un premier jour consacré au code source arduino et la compréhension du lien entre codes et capteurs.
Les étapes essentielles sont :
Soudure de tous les composants à assembler ensuite (capteur, panneaux solaires...)
Compréhension de la carte électronique arduino, code source et branchement de capteurs.
Création d'un plan de circuit électronique
Notion de boîtier et de contraintes physiques (protection d'un dispositif extérieur)
Design et fabrication d'un boîtier adapté.
Etapes avec les participants
JOUR 1
Accueil collégial (15 mn) :
On offre thé/café
Les enjeux climatiques, qu'est-ce que la mesure de la qualité de l'air
Présentation du matériel
Présentation des superviseurs de groupes
Affectation des personnes aux groupes
Séparation du matériel par groupe
Les groupes rejoignenet chacun une salle (groupes de 10)
Travail par groupe en salle : 3 heures le matin
Vérification et finalisation de l'installation du logiciel arduino dans les ordinateurs
Le superviseur utilise un écran de TV pour projeter son ordinateur avec la documentation de fabrication.
Présentation de chaque élément qui constitue le kit
Début de la phase de programmation arduino et découverte et utilisation des bibliothèques logicielles associées
Avec cette méthode une carte de prototypage arduino suffit pour chaque groupe.
Cette carte est branchée sur l'ordinateur du superviseur. Pour chaque tâche il fait venir un participant et lui demande d'intervenir sur l'ordinateur en le guidant devant les autres. Puis chacun signale ses difficultés, on met tout le monde à niveau, et on passe à l'étape suivante.
C'est un processus long et mais qui permet la compréhension du code et de l'environnement arduino, même avec des participants de niveaux différents.
Les pauses médianes du midi (45 mn) :
Cette pause est la plus longue de chaque journée. Elle permet aux participants d'échanger dans la salle, de partager connaissances et impressions, de se rencontrer et tisser des liens.
Elle permet aussi aux superviseurs de faire le point sur les participants aux différents groupes.
Travail par groupe en salle : 3 heures l'après-midi
Durant le jour 1, reprise des ateliers Dans les différentes salles pour la seconde phase arduino et la compréhension des bibliothèques logicielles.
A la fin de l'après-midi, debriefing dans chaque salle de formation avec le superviseur.
Rassemblement collégial de fin de journée (15 mn)
Séparation et installation des groupes dans les mêmes salles que la veille.
Travail par groupe en salle : 3 heures le matin
Soudure et préparation des éléments qui vont alimenter (modules solaires), et permettre à la carte électronique de capturer et transmettre de la donnée.
Fabrication de la connectique des capteurs et du bouclier GPRS.
L'objectif est d'avoir des parties qui vont se brancher sur la carte électronique dont le code a été préparé la veille.
Pause médiane du midi (45 mn) Travail par groupe en salle : 3 heures l'après-midi
On raccorde la totalité des éléments préparés, électronique et gprs.
Test des équipements et du fonctionnement de la solution.
Debogage, vérification des branchements lien entre logique et matériel.
Fin du jour 2 : phase collégiale
Débriefing de l'état des réalisations.
Annonce du programme du lendemain
Consignes horaires
Jour 3 : finalisation (une demi-journée - 3 heures)
Accueil collégial
Rappel des objectifs de la journée
Séparation en groupes en salles
Travail par groupe en salle : 3 heures le matin
Objectif fonctionnement final du détecteur de pollution
Branchement sur alimentation solaire, tests d'envoi du data
Intégration dans le boitier de protection
Tests d'interfaces web de visualisation du data environnemental
Rassemblement en salle principale avant la pause médiane de midi : célébration
Chaque équipe présente sa réalisation, et la fait fonctionner.
Débriefing des points les plus difficiles pour les participants
Notion de captation citoyenne de données. Exemples de projets.
Ouverture sur des projets à l'étude : installation de capteurs au Burkina pour permettre aux pouvoir publics d'avoir un nouvel outil de mobilisation et de prise de décision.
Rangement
Le rangement est effecté en fin d'atelier par les participants.
Les éléments étant de petite taille (électronique, petit outillage), il est très facile d'initier les participants au rangement dans un fablab ou un atelier en leur indiquant la logique de rangement.
Photo de GroupePhotographie de groupe - CC by SA Wakatlab Burkina Fasso
A la fin du jour 3 (midi), on prend une photo avec tous les participants qui acceptent la diffusion de leur image dans les réseaux sociaux. Ici des photos ont été prises avec les groupes en salle, pas avec la totalité des participants.
Communication
Diffusion de post sur Facebook.
Diffusion de billet sur le site internet
DocumentationDocumentation pdf pour la fabrication
