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Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.



  1. #1
    Trikan

    Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,

    Ayant eu en tête d'étudier un accéléromètre, mon prof m'a dit que l'étude d'un accéléromètre seul était très compliqué et qu'il fallait que je trouve un système qui soit une application de l'accéléromètre.
    J'ai donc pensé à la manette de la console Wii qui contient un accéléromètre 3 axes.
    J'ai quelques pistes de problématiques (retranscription d'un mouvement...) mais afin d'être original, j'ai lu dans un article médical qu'un bracelet contenant un accéléromètre et déclenchant une alarme aidait à la prévention de chute chez les personnes âgées. Selon vous est-il possible d'utiliser la Wiimote pour une telle application?
    Si ce n'est pas possible auriez vous une idée d'application?

    En outre, si je prends la Wiimote comme étude pour le TIPE, quels labos, centre de recherches, personnes, puis-je contacter? Car je ne connais pas de personnes spécialiste en Wiimote.

    En vous remerciant.

    -----


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  3. #2
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,

    potentiellement je ne vois pas pourquoi il ne serait pas possible d'utiliser la wiimote comme détecteur de chute : il suffirait de déclancher une alarme quand l'accéléromètre indique une accélération trop importante (note que au mieux ça prévient l'entourage de la personne, mais elle se retrouve quand même par terre ! ). Le tout est surtout de parvenir à récupérer le signal de l'accéléromètre, où alors de reprogrammer la Wii.
    Sinon, comme autre application, j'ai bien celle là :
    http://forums.futura-sciences.com/tp...formation.html
    (c'est ma journée accéléromètre...)

    bon courage !

  4. #3
    Trikan

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Merci pour la réponse.
    récupérer le signal de l'accéléromètre
    Comment puis-je faire cela? Je sais comment connecter la Wiimote au PC et effectuer une acquisition mais je ne vois pas comment "récupérer le signal".

    En outre, connaitreriez vous un site ou un lieu où je puisse avoir de la documentation technique sur la Wiimote ou l'accéléromètre intégré dans la manette (en l'occurence ici c'est un ADXL330 distribué par Analog Device)?

  5. #4
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Non non ba c'est bon tant que vous pouvez avoir l'accélération (ou la tension renvoyée par l'accéléromètre) en fonction du temps sur un écran, tout est bon, le reste c'est "que" de la programmation.

    Pour des sites de description détaillée, un ptit tour sur le site du fabricant permet d'accéder à http://www.analog.com/static/importe...ts/ADXL330.pdf !

  6. #5
    Trikan

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    En fin de compte j'ai abandonné l'idée de la chute des personnes agées car je pense qu'elle n'illustre pas les possibilités de la Wiimote.

    un article sur le net propose par exemple d'utiliser la Wiimote comme instrument de mesure de chocs et de mesures vibratoires. Q'en pensez vous?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Trikan

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    J'ai essayé plusieurs logiciels (glovePIE, Wiicord) qui permettent d'acquérir les mesures des accélérations suivant les 3 axes par la manette. Quelques petites expériences sont possibles avec ces logiciels (chute, glissement avec frottement, accélération dans une voiture ) mais c'est insuffisant pour le TIPE. Selon vous que dois-je creuser pour vraiment apporter une valeur ajoutée? je suis un peu perdu en ce moment.

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  10. #7
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,

    comme valeur ajoutée je verrais bien le test des caractéristiques des accéléromètres de la Wii, comparé bien sûr avec ce qui est donné par le fabricant : accélération maximale détectable, rapidité de détection précision de la détection, réponse fréquentielle (je verrais bien un filtre passe bas ...), résonances éventuelles... le tout selon les trois axes (un peu comme si tu étudiais un AO en fait).
    Après, on peut lier ça à une pratique courante de jeu : ces caractéristiques sont-elles suffisantes pour le joueur moyen, est-il humainement possible d'atteindre ces accélérations (rôle du bras de levier qu'est le bras). Voir pour un informaticien créer un jeu qui exploite à fond les capacités et qui montre les limites de la Wii, ou encore faire un GPS à Wii (la détection d'accélération permet de reconstituer un parcours réel). C'est d'ailleurs avec des accéléromètres que les trajectoires des fusées sont reconstituées.

    Après je ne sais pas si tu es en PC, MP, PSI, BCPST ... donc il faut choisir des choses qui vont bien avec ta filière.

  11. #8
    Trikan

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    bonjour,

    Je suis en PSI. Merci pour ta réponse.

    réponse fréquentielle (je verrais bien un filtre passe bas ...), résonances éventuelles... le tout selon les trois axes (un peu comme si tu étudiais un AO en fait).
    comment procéderait-on ici? Je ne vois pas trop.

    aussi j'ai vu sur un site un module accéléromètre 3 axes qui a une conception basée sur l'ADXL330. On pourrait effectuer des mesures comparées entre la Wiimote qui numérise les signaux analogiques et l'accéléromètre?
    Dans ce cas serait-il suffisant de "bouger" simplement l'accéléromètre?

  12. #9
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    comment procéderait-on ici? Je ne vois pas trop.
    Il y a plusieurs méthodes pour faire ça selon le matériel dont tu disposes. Dans tous les cas, il faut parvenir a avoir une plaque vibrant à une fréquence réglable (et si possible amplitude réglable) sur laquelle poser la wiimote. Donc :
    - Soit ton lycée possède ce genre de matériel. En particulier, c'est parfois utilisé pour montrer les ondes stationnaires sur une corde, le moteur étant fixé à une extrémité de la corde. Le problème c'est que la fréquence n'est pas forcément directement liée à la tension, et donc c'est pas forcément très simple de la mesurer.
    - Soit tu bricole ce genre de chose : petit moteur électrique, équivalent d'un piston pour transformer en mouvement de translation etc. Ca je pense que ça peut beaucoup plaire (surtout en PSI), surtout si après tu fixe à l'axe de ton moteur un détecteur de rotation qui t'indiques la fréquence (voire que tu fabrique toi même avec un aimant dans un champ magnétique, et là c'est beau ! ).
    - Soit tu as un très bon caisson de basse, qui descend suffisament bas en fréquence (typiquement quelques Hz) et capable de produire des amplitudes détectables au niveau de la Wii (dans ce cas la poser directement sur le haut parleur est probablement préférable).
    Je pense que la dernière méthode ne peut fonctionner que pour des fréquences assez élevées (fréquence audibles quoi), puisque c'est là que les hauts parleurs sont optimisés. A mon avis, si jamais tu peux faire avec le matériel de ton lycée, la première est clairement la plus simple et la plus efficace, à condition de pouvoir avoir les fréquences et amplitudes avec suffisament de précision. Après, pour la valeur ajoutée, la seconde est clairement au dessus des autres, mais connaissant le temps disponible en prépa ...

    Pour la comparaison analogique / numérique, c'est une bonne idée. Après, est-ce que "bouger" simplement l'accéléromètre est suffisant, ce n'est pas certain, il faudrait essayer avec une chute libre pour voir !

  13. #10
    Trikan

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Merci pour cette réponse développée.
    Soit ton lycée possède ce genre de matériel. En particulier, c'est parfois utilisé pour montrer les ondes stationnaires sur une corde, le moteur étant fixé à une extrémité de la corde. Le problème c'est que la fréquence n'est pas forcément directement liée à la tension
    Pour cette expérience, l'acquisition se fait par GlovePIE ou un autre logiciel d'acquisition?
    De quelle tension parles-tu?
    Mon lycée a, je pense ce matériel. On a déjà fait l'expérience avec les ondes stationnaires sur une corde.

    Pour la partie théorique, sur quels apsects dois-je me focaliser? capteurs? l'étude des MEMS est abordable?

  14. #11
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Pour cette expérience, l'acquisition se fait par GlovePIE ou un autre logiciel d'acquisition?
    Peu importe, il faut juste que le logiciel soit capable d'enregistrer en "temps réel" les signaux renvoyés par les accéléromètres. D'après ce que j'ai lu sur GlovePie, ça semble faisable avec.

    De quelle tension parles-tu?
    Désolé, c'était pas très clair, je parle de la tension envoyé au bornes du moteur. Un ami avait utilisé ce genre de matériel pour son Tipe, et il a avait été obligé de mesurer avec un stromboscope la fréquence des vibration, ce qui est loin d'être le plus pratique.

    Pour la partie théorique, sur quels apsects dois-je me focaliser? capteurs? l'étude des MEMS est abordable?
    Ca je ne sais pas trop. Pour moi, dans un TIPE, il me semble préférable de juste donner les très grande lignes de l'étude théorique, et qu'il vaut mieux se focaliser sur les expériences. Mais ce n'est que mon avis, donc ça je sais pas trop. Désolé !

  15. #12
    Trikan

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Un ami avait utilisé ce genre de matériel pour son Tipe, et il a avait été obligé de mesurer avec un stromboscope la fréquence des vibration, ce qui est loin d'être le plus pratique.
    Je vois l'utilité du stroboscope pour des ondes stationnaires dont la fréquence est peu perceptible pour l'oeil mais je ne vois pas la difficulté éventuelle que l'on pourrait rencontrer avec la Wiimote? Désolé de t'embêter avec ces questions mais j'ai besoin de comprendre ^^

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  17. #13
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Non en fait sur le vibreur qu'il avait, la fréquence du vibreur n'était pas directement reliée à la tension envoyée dans le moteur. Il a donc été obligé de mesurer au stromboscope la fréquence de vibration effectivement fournie par son vibreur, ce qui comme je le disais n'est pas très pratique.
    Dans ton cas, le problème que tu risques d'avoir n'a rien à voir avec la wiimote, c'est juste que tu dois récupérer la fréquence de vibration et l'amplitude de vibration du vibreur sur lequel tu vas fixer la wiimote pour que se soit utile, et ça comme je le disais c'est pas forcément une simple conversion tension à y Hz donne vibration de fréquence y Hz. Mais bon, la première chose est de voir ledit vibreur et de regarder comment il fonctionne !

  18. #14
    lessourisvertes

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,

    Petite rectification par rapport à un des post :

    La trajectographie des fusées ne se fait pas seulement avec 3 accéléromètres ; il faut y ajouter 3 gyroscopes pour pouvoir déterminer le mouvement complet d'un objet (ce qu'on appelle centrale inertielle). En ce qui concerne la Wiimote, cette même fonction de positionnement est possible grâce à deux signaux infrarouge envoyés par la Sensor Bar et reçu par la WiiMote (les deux informations, distance + accélération, permettent de trianguler la position exacte).

    Bon courage !

  19. #15
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Effectivement, merci pour cette précision, j'avais oublié les gyroscopes !

  20. #16
    Trikan

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bon je vais essayer demain de tenter l'expérience que vous m'avez décrite Franzzz (encore merci pour les conseils). J'espère que ca marchera ^^. Je vous tiendrez au courant par le forum.

  21. #17
    JB du 57

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour ! Je n'ai pas très bien compris cette histoire de reconstitution de trajectoire des fusées et de triangulation lessourisvertes... Si tu (ou quelqu'un d'autre) pouvait m'expliquer... Merci !

  22. #18
    Trikan

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonsoir,
    comme je vous l'ai dit, j'ai effectué l'expérience en utilisant un générateur de vibration à fréquence réglable. J'obtiens des courbes assez satisfaisantes avec les valeurs de l'accélération suivant les 3 axes. Mais ce générateur n'avait pas une énorme plage d'amplitude réglable ce qui fait que j'ai fait l'expérience avec des vibrations à fréquence variable mais avec une faible variation d'amplitude
    Comment puis -je l'interpréter pour avoir une valeur ajoutée? Quelle est la démarche pour par exemple mesurer la bande passante de la Wiimote?
    Puis-je vous l'envoyer Franzzzz pour que vous me donniez votre avis?

    Merci

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  24. #19
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,

    tu peux sans problème m'envoyer tes courbes (ou même le tableau de valeur si tu l'as, c'est encore mieux). Je te laisse mon mail, se sera plus pratique que sur le forum je pense :

    francois-guill.guillard2 arobase laposte poing net.

    Bonne soirée !

  25. #20
    MP2011

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,
    Nous avons aussi choisi les accéléromètres de la wii comme sujet de TIPE. Nous n'avons pas pu nous empêcher de remarquer que vous sembliez être bien informé sur le sujet, c'est pourquoi nous nous demandions s'il était possible de nous aider. Nous avons dans l'idée de classer les mouvements réellement effectués par les utilisateurs de la wii et de voir si c'est un système fiable. Auriez vous des conseils à donner? Et comment s'est terminé le TIPE de Trikan?
    Merci d'avance!

  26. #21
    Franzzzzzzzz

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,

    Nous n'avons pas pu nous empêcher de remarquer que vous sembliez être bien informé sur le sujet
    C'est beaucoup dire ...

    c'est pourquoi nous nous demandions s'il était possible de nous aider
    Tout à fait, enfin ça dépend un peu des questions.

    Nous avons dans l'idée de classer les mouvements réellement effectués par les utilisateurs de la wii et de voir si c'est un système fiable. Auriez vous des conseils à donner?
    Ça peut être intéressant, et ça rejoint un peu ce qu'on disait plus haut sur les vitesses de réaction, bande passante etc. Par exemple, à mon avis si le mouvement de l'utilisateur est vraiment trop rapide ou vraiment trop lent la wiimote risque de ne pas donner les mouvements exactes de la personne (ça peut être tou à fait volontaire : les constructeur peuvent avoir voulu filtrer un éventuel léger tremblement d'une personne par exemple). Après je ne sais pas exactement, il faut faire des expériences. Et je pense qu'il faut aussi distinguer les accélérations donnée par les accéléromètres (et les inclinaisons des gyroscopes), et le signal d'accélération effectivement retranscrit à l'écran : il peut y avoir du post-traitement, le capteur produisant nécessairement un bruit de mesure probablement filtré ensuite. Bon, tout est au conditionnel parce que ce ne sont que des supposition, je n'ai jamais fait de mesures sur la wii...

    Et comment s'est terminé le TIPE de Trikan?
    Ça je ne sais pas, c'est à lui qu'il faut le demander !

    Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas.

    PS : vous ne m'auriez pas envoyé un mail récemment auquel j'aurais oublié de répondre ?...

  27. #22
    Ryuujin

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    N'allez pas vous embêter avec la wiimote : vous pouvez trouver de bons systèmes types accéléromètre+gyroscope pour trois fois rien, avec interface USB ou I2C et logiciel de traitement...
    Et en plus, des trucs qui font à tout casser 2x2cm.

  28. #23
    maclag

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    MP2011:
    Attention à ce que vous appelez fiable!
    Si vous vous basez uniquement sur les accéléromètres, vous n'aurez quasiment aucune information sur les rotations, et ça peut-être très important.
    Je verrais ça en deux temps:
    - mesure des performances réelles de l'accéléromètre comme il a été suggéré plus haut dans le fil (réelle bande passante, sensibilité... et pourquoi pas variation en fonction de la température? gros point faible des accéléros grand publc)
    - mesure, avec un accéléromètre plus performant, des mouvements humains

    Je soupçonne moi que l'accéléromètre est largement surdimensionné sur un certains nombre de paramètres (vous arrivez à faire vibrer votre bras à 500Hz, vous?)

  29. #24
    MP2011

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Merci à tous de nous aider!
    Franzzzzz: Oui c'est bien nous qui avons envoyé ce message. Comment pourrions nous distinguer les accélérations données par les accéléromètres et celles données par les inclinaisons des gyroscopes? Les logiciels BlueOrange et GlovePie font-ils du post traitement?

    Ryuujin: Le problème avec ce genre de système c'est de le relier à la vie de tous les jours et au cadre des TIPE...

    Maclag: Selon vous comment pouvons nous définir la fiabilité du système? La 2ième mesure servirait de référence mais comment être sur de sa précision? Ne serait il pas mieux de faire des mesures sur des mouvements simples dont on pourrait calculer l'équation et ensuite comparer avec les mesures faites?

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  31. #25
    Ryuujin

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Ryuujin: Le problème avec ce genre de système c'est de le relier à la vie de tous les jours et au cadre des TIPE...
    Si vous manquez d'imagination seulement.
    Vous pourriez par exemple essayer de faire une souris 3D avec un combiné accéléromètre+gyroscope. C'est le même système que celui à la base de la Wiimote, mais en plus accessible (vous aurez les caractéristiques précises du système, les sorties brutes, un logiciel de traitement de données fourni avec etc...etc...

    Vous avez tout intérêt à opter pour un système plus libre que celui de la wii pour avoir accès à un maximum d'informations.

    Je vous conseille de jeter un coups d'œil du côté des modules Phidget par exemple.

  32. #26
    maclag

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    MP2011:
    Tout dépend de ce qu'on cherche à évaluer!

    Effectivement, il est parfaitement possible de mesurer des mouvements simples et lents pour obtenir une caractéristique de base des mouvements.

    MAIS:
    Tout l'enjeu ici est de savoir si le capteur peut suivre des mouvements rapides. Hors, nous ne sommes pas des machines, et je pense qu'en essayant d'accélérer nos gestes, nous les changeons légèrement également. Est-ce que le capteur peut non seulement "suivre" un geste rapide, mais en ayant la même "précision sur la mesure de précision du geste"? (J'espère que je suis clair).

    Exemple: Pose un coude sur une table, et leve et baisse l'avant-bras doucement.
    Ensuite, essaye de voir si le capteur peut suivre un mouvement plus rapide.
    Tu vas avoir tendance à diminuer l'amplitude de ton mouvement.
    Et ce que tu veux savoir, c'est si le capteur est capable de le dire. Tu pourras toujours savoir si tu restes dans la gamme d'accélération et fréquence du capteur à partir des mesures précédentes, mais en cas de doute sur ton propre mouvement, tu te retrouves avec une équation deux inconnues: est-ce ton geste qui n'est plus le même qu'avant ou est-ce le capteur qui montre ses limites?
    Avoir un capteur dont on est sûr qu'il peut suivre un tel mouvement permet de donner une certaine garantie au résultat obtenu.

    Tout ceci n'est que suggestion. Suivant les propriétés du capteur, tu pourrais aussi bien arriver à la conclusion qu'il ne sera pas mis en défaut dans l'expérience. (pas de saturation de la sortie, aucun signal hors de sa bande-passante, etc.).

  33. #27
    keate

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,
    Nous faisons un TIPE sur les airbags et nous faisons une expérience portée sur les accelerometres de la wiimote. Auriez-vous des idées sur des experiences permettant d'exploiter l'accéleration de la wiimote (excepté la chute libre, et le pendule que nous avons deja faites). Il pourrait peut-être être interessant de voir les limites de ce mécanisme.
    Merci d'avance.

  34. #28
    maclag

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    keate:
    L'accéléromètre de la Wii n'est pas fait pour détecter des chocs. Il peut peut-être servir, mais il va falloir vérifier tout ça!

    1 - Accélération lors d'un choc? Seuil de déclenchement de l'airbag?
    2 - Est-on toujours dans la gamme mesurée par l'accéléro?
    3 - Vous pouvez essayer de monter la Wii sur un support (pour la chute libre), et lui faire subir diverses chocs (le matériau sur laquelle on tombe est un facteur TRES important). Pour avoir des résultats pertinents, le choc doit être hautement reproductible (orientation, si chute libre, hauteur initiale, etc.). Attention à ne pas endommager la Wii! Un petit choc suffit, et de toute façon, elle ne pourra pas mesurer de gros chocs.

    Petite astuce pour recadrer les expériences: Taper la Wii contre une table va déjà générer un choc qui arrivera facilement à quelques centaine de G. Pour un accident de voiture, la déformation de la caisse va absorber une grande partie de l'énergie, et l'accélération est plusieurs ordres de grandeur en-dessous de ces valeurs.

  35. #29
    vaxi

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Bonjour,
    Je suis en MP et travaille cette année sur ce sujet. Je souhaitais savoir comment c'était finalement déroulé ton TIPE, ce que tu avais fait et présenté au final. (Et pourquoi pas ta note au passage, à titre informatif)
    Merci,
    Cordialement

  36. #30
    vaxi

    Re : Accéléromètre, Wiimote, et prévention de chute.

    Re Bonjour,
    Je suis en Prépa MP, et dans le cadre de mes TIPE je travaille sur l'accéléromètre de la wiimote.
    Pour l'instant le titre de mon TIPE est " L'accéléromètre de la Wiimote en tant que capteur sismique " et ma problématique " Comment l'accéléromètre peut-il servir de capteur sismique en vue de prévoir les séismes ? " Je voulais avoir votre avis là-dessus : pensez-vous qu'il y ait matière à travailler et à présenter un TIPE ? Où pourrais-je m'orienter plus précisément, et quels expériences pensez-vous que je pourrais effectuer ?
    Merci d'avance,
    Cordialement

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