Le goût des SCIENCES Le goût des SCIENCES
Un exemple d’
Un exemple d’ usage usage
des des mathématiques mathématiques et des outils et des outils informatiques
informatiques contemporains contemporains dans un
dans un projet de seconde I.S.I. projet de seconde I.S.I.
Objectif du projet Objectif du projet
Concevoir la commande d’une jambe Concevoir la commande d’une jambe
artificielle électrique artificielle électrique
- Capture des paramètres sur une vidéoCapture des paramètres sur une vidéo
- Modélisation du mouvement sous ExcelModélisation du mouvement sous Excel
- Simulation sous MobiNet (validation)Simulation sous MobiNet (validation)
- Pilotage d’une vraie jambe électrique Pilotage d’une vraie jambe électrique
3 groupes de 6 élèves 3 groupes de 6 élèves
(dans 3 classes différentes) (dans 3 classes différentes)
Utilisation de:
Utilisation de:
- 1 caméra, 4 ordinateurs - 1 caméra, 4 ordinateurs
- 5 logiciels:
- 5 logiciels:
Studio DV, Photoshop, Excel, MobiNet, Studio DV, Photoshop, Excel, MobiNet, Visual C++Visual C++
Durée du projet : 18 heures
Durée du projet : 18 heures
« Mesure » du réel
Mesures des paramètres de positions
Comment déterminer la position relative des Comment déterminer la position relative des
différents membres au cours du temps ?
différents membres au cours du temps ?
Mesures des paramètres de positions
Mesures des paramètres de positions
x,y
angle
angle
angle
Mesure (à la main) image par image
Mesure (à la main) image par image
Modélisation du réel
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
vidéo -> 18 images
vidéo -> 18 images
Graphe (Excel)
Graphe (Excel)
polynôme approximant (Excel)
polynôme approximant (Excel)
Validation de la modélisation (simulation)
Validation de la modélisation (simulation)
Réalisation de la commande
Programmation en C carte E/S
Au final Au final
- En pratique, pas toujours linéaire…En pratique, pas toujours linéaire…
- Au début: travail très inhabituel déconcertant, Au début: travail très inhabituel déconcertant, équations effrayantes;
équations effrayantes;
- Ensuite: élèves pleinement investis pour atteindre Ensuite: élèves pleinement investis pour atteindre les objectifs (avec moments difficiles).
les objectifs (avec moments difficiles).
- Impressionnés d'avoir pu obtenir un tel résultat !Impressionnés d'avoir pu obtenir un tel résultat !
- Exposé + démo dans leurs classes respectives.Exposé + démo dans leurs classes respectives.
……ils en gardent encore une très grande fierté !ils en gardent encore une très grande fierté !
