Transcript Le goût des SCIENCES Un exemple d’usage des mathématiques et des outils informatiques contemporains dans un projet de seconde I.S.I. Philippe Allardin (LGM)

Le goût des SCIENCES
Un exemple d’usage
des mathématiques et des outils
informatiques contemporains
dans un projet de seconde I.S.I.
Philippe Allardin (LGM)
Objectif du projet
Concevoir la commande d’une jambe
artificielle électrique
-
Capture des paramètres sur une vidéo
Modélisation du mouvement sous Excel
Simulation sous MobiNet (validation)
Pilotage d’une vraie jambe électrique
3 groupes de 6 élèves
(dans 3 classes différentes)
Durée du projet : 18 heures
Utilisation de:
- 1 caméra, 4 ordinateurs
- 5 logiciels: Studio DV, Photoshop,
Visual C++
Excel, MobiNet,
Comment déterminer la
position relative des différents
membres au cours du temps ?
« Mesure » du réel
Mesures des paramètres
de positions
Mesures des paramètres
de positions
Mesure (à la main) image par image
x,y
Mesures des paramètres
de positions
angle
angle
angle
Modélisation du réel
vidéo -> 18 images
Position
/verticale
/verticale
/horizontale
y hanche
x hanche
teta genou teta cheville teta bt pied
1
155
10
19
7
8
2
154
18
17
8
9
3
154
28
19
-1
0
4
156
38
14
-7
-1
5
157
47
9
-10
-7
6
156
55
3
-13
-4
7
155
62
0
-15
-8
8
154
71
-3
-20
-9
9
153
81
-9
-24
-14
10
152
92
-10
-30
-25
11
150
103
-7
-42
-42
12
150
112
4
-53
-72
13
150
122
13
-50
-61
14
151
131
21
-38
-50
15
151
140
25
-23
-22
16
151
149
24
0
1
17
153
158
18
10
21
18
147
168
15
9
7
Graphe (Excel)
/verticale
/verticale
/horizontale
teta genou teta cheville teta bt pied
19
7
8
17
8
9
19
-1
0
14
9
3
0
-3
-9
-10
30-7
-1
-10
-7
20-13
-4
-15
-8
-20
-9
-24
-14
-30
-25
10
-7
0-42
4
-53
-42
-72
13
-10-500
21
-38
-50
25
24
-20-23
teta genou
-61
-22
0
1
18
10
21
15
9
7
5
10
15
20
polynôme approximant (Excel)
/verticale
/verticale
/horizontale
teta genou teta cheville teta bt pied
19
7
17
8
19
-1
14
9
3
0
-3
-9
-10
30-7
8
9
4
3
2
y = -0,0132x
+
0,4782x
5,2267x
+ 16,58x + 4,7402
0
-1
-10
-7
20-13
-4
-15
-8
-20
-9
-24
-14
-30
-25
10
-7
0-42
4
-53
-42
-72
13
-10-500
21
-38
-50
25
24
-20-23
teta genou
-61
-22
0
1
18
10
21
15
9
7
5
10
15
20
Validation de la modélisation (simulation)
Validation de la modélisation (simulation)
Réalisation de la commande
Programmation en C
carte E/S
moteur pas à pas (d’essai)
Au final
-
-
En pratique, pas toujours linéaire…
Au début: travail très inhabituel déconcertant,
équations effrayantes;
Ensuite: élèves pleinement investis pour
atteindre les objectifs (avec moments difficiles).
-
Impressionnés d'avoir pu obtenir un tel résultat !
-
Exposé + démo dans leurs classes respectives.
…ils en gardent encore une très grande fierté !
Questions ?
Documents disponibles sur :
http://www-evasion.imag.fr/mobinet