Stylo gyroscope

De fablab
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Introduction

Description

Comment signer ou dessiner sur un ordinateur ?

Quiconque a déjà tenté de dessiner avec une souris sait que l'expérience diffère du dessin avec un stylo. Nous souhaitons proposer une expérience proche du stylo afin de faciliter le dessin sur ordinateur. Il existe déjà une solution sur le marché : les tablettes graphiques. Il s'agit de la combinaison d'une planche de dessin et d'un stylo numérique. Toutefois ces appareils coûtent chers et sont volumineux donc difficile à transporter. Nous souhaitons nous contenter de l'essentiel, c'est à dire du stylo uniquement. Le but est de réduire les coûts et d'avoir un petit objet facile à transporter. Ce stylo sera capable de se repérer seul dans l'espace et de faire correspondre une position sur l'écran de l'ordinateur.

Membres de l'équipe

Audrey Clerc, Hugo Dupanloup, Mathis Marion, Joao Vitor Vargas Soares

Problématique

Est-il possible de dessiner sur un ordinateur en utilisant directement son stylo ?


Matériel, budget et temps de travail

Matériel

Nous avons emprunté tout notre matériel au fablab, mais pour réaliser ce projet en l'absence de fablab il faut compter :

 Arduino Uno Rev3 + cable USB: 25,40€
 Grove - 6-Axis Accelerometer&Gyroscope:  12€
 Grove - Shield : 3,50€
 Stylo: 0,5€
 Budget total: 41,40€

Stylo connecte hardware.jpg

Temps de travail

Nous avons travaillé 15h en séance. Nous avons aussi travaillé chacun de notre côté chez nous pendant notre temps libre, et nos vacances. Bien que nous n'avons pas mesuré notre temps précisément, nous pensons avoir travaillé environ 20h chacun et chacune de notre côté.

Scénario d'utilisation

Vidéo: [1]

La première interaction de l'utilisateur consiste à sélectionner son appareil dans une liste de périphériques détectés :

Stylo connecte connect.png

Après une connexion réussie, il faudra calibrer le stylo en indiquant sa longueur, et en délimitant la zone d'utilisation :

Stylo connecte calibration.png

La dernière partie consiste en l'interface de dessin. Pour cela il faut lancer le projet sur Qt. Une fois cela fait, on peut dessiner, ou signer par exemple, et sauver ce dessin.

Dessin.png

Bilan

Nous sommes un peu déçus ne pas avoir réussi à finaliser le projet mais sommes conscients que le but était premièrement d'apprendre à concevoir un objet connecté. Sur ce point, nous avons chacun progressé dans des domaines particuliers: les mathématiques, la programmation C++, la programmation Arduino.

A propos de l’échec du projet cela est dû principalement aux résultats obtenus sur les calculs de position. La position dérive fortement et à grande vitesse même lorsque le stylo est en réalité immobile. Nous avons du mal à identifier si cela est dû à valeurs d'accélération erronées issues du matériel ou bien si le problème se porte au niveau du calcul de l'intégration. Nous estimons que 80% du projet a été réalisé. La seule partie réellement manquante est la définition de la zone rectangulaire et les calculs matricielles nécessaires au changement de coordonnées ainsi que l’interconnexion avec la partie simulant les événements de souris.

Ce projet a été une première expérience très formatrice et nous sommes très satisfaits d'être allé le plus possible dans son implémentation.

Futures améliorations

  • Une fois l'origine du problème des valeurs de position erronée (cf scénario utilisation) trouvée, il faudra régler ce problème afin de pouvoir récupérer les positions du stylo à tout moment.
  • Développer plus l'interface de dessin, permettre par exemple de changer plus de choses (taille du stylo, formes directes, etc) et d'enregistrer sous formes d'images jpg ou png.
  • Un autre problème que nous allons devoir corriger est comment fixer l'accéléromètre au stylo
  • Une idée d'amélioration que nous avons eu est aussi d'utiliser du bluetooth pour s'affranchir du problème lié au câble de l'accéléromètre