Catégorie : STEM-STEAM

Notre Fablab scolaire vaudois

A l’EPS Ecublens, les élèves de l’OCOM MITIC & Technologie 10H sont devenus les membres d’un FabLab scolaire. A disposition, nous avons la salle de robotique, une (et parfois deux) imprimante 3D et un ordinateur portable par élève. Après une formation de base sur SketchUp, les élèves deviennent des artisans. Nous recevons des pièces cassées à remplacer, de la part des enseignants, des secrétaires ou des concierges (et nous espérons bientôt des élèves) et les élèves de l’OCOM vont les mesurer, les redessiner, imprimer les prototypes sur l’imprimante 3D, jusqu’à l’obtention de la pièce finale.

Le principal outil est le pied à coulisse numérique. Malheureusement, nous n’en possédons qu’un seul (que je prête). Il nous permet de prendre toutes les mesures.

piedcoulnum-gd

 

Chaque pièce est ensuite dessinée sur SketchUp, puis imprimée.

 

DSC03160

DSC03184

DSC03190

 

DSC03189

 

Les élèves créent plus vite que l’imprimante n’arrive à suivre. Je mets donc parfois mon imprimante 3D personnelle à disposition.

DSC03185

DSC03154

 

Les élèves apprennent à gérer eux-mêmes les imprimantes 3D et le processus d’impression.

 

DSC03162

 

DSC03170

 

La salle est organisée afin de permettre à des groupes de pouvoir facilement travailler ensemble.

DSC03188

DSC03165

DSC03156

 

Une fois les prototypes imprimés, ils sont testés. Nous demandons un retour (si possible sous forme de photos), afin de pouvoir ajuster les pièces au mieux.

DSC03178

DSC03177

 

Nous essayons aussi de corriger les points faibles des pièces originales, par exemple en renforçant l’endroit où elles se sont cassées.

Capture-d’écran-2015-02-03-à-13.13.18

DSC03056

 

À travers cette activité, les élèves travaillent de nombreuses compétences mathématiques à travers la prise de mesure, les schémas et les conversions d’unités, de physique à travers l’étude des forces qui vont s’appliquer sur les pièces, mais aussi de vision dans l’espace, de gestion de projet, ainsi qu’une bonne base en DAO et en CAO.

 

 


Test de l’imprimant 3D Vertex K8400: premier bilan

Alors, cette imprimante 3D Vertex K8400? Au final, elle vaut quoi? Voici donc mon premier bilan détaillé.

Données techniques

Constructeur: Velleman

Prix: 699.-

Volume d’impression: 200 x 200 x 190 mm

Résolution: de 0.05 à 0.2 mm

Diamètre du filament: 1.75 mm

Seconde tête d’impression en option

Site de l’imprimante: http://www.vertex3dprinter.eu/

 

Construction

La construction est annoncée sans soudure. Tous ceux qui ont auparavant construit une K8200 apprécieront! J’ai néanmoins dû sortir à deux reprises le fer à souder: une fois pour étamer les fils du câble d’alimentation 230V (j’ai remplacé le câble EU fourni par un câble CH prélevé sur un vieil ordinateur) et pour réparer un fil arraché d’un ventilateur. Rien de dramatique, donc.

Les instructions ne sont qu’en anglais, mais chaque étape est richement illustrée et les indications sont toujours précises. Je n’ai trouvé qu’une erreur (à ma connaissance, il n’est pas indiqué à quel moment serrer les vis des moteurs). Au final, le montage ne pose pas de problème particulier, à condition d’être très méticuleux et organisé pour ne pas perdre le grand nombre de pièces. Pour ma part, j’ai opté pour la solution de les laisser dans leurs sachets. Ceux-ci sont soigneusement numérotés. Certains utilisateurs ont eu des pièces manquantes. Cela n’a pas été mon cas. Un bon point: chaque étape commence par la liste des pièces. Il suffit de passer la souris sur le nom de la pièce pour savoir dans quel sachet elle se trouve.

1418159080_thumb.jpeg

La principale difficulté réside dans l’appréciation des instructions du genre « serrez fermement », « doit se déplacer librement »… Dans les faits, les vis du châssis ne doivent pas être trop serrées afin de permettre le jeu nécessaire pour que les axes puissent ensuite se déplacer librement.

Le câblage ne pose pas de problème non plus. Par contre, il y a une grande différence entre l’imprimante présentée sur le site de Velleman et celle que nous construisons… comparez les câbles:

VFRONT

La publicité: les câbles sont noirs, fins et militairement alignés!

Et voici la réalité:

La réalité est plus... colorée...

La réalité est plus… colorée…

Un point délicat du montage réside dans l’alignement des axes. Or, une solution toute simple a été développée par un membre de la communauté:

vertex_xycarriage_cal_help_preview_featured

Grâce à cela, l’alignement s’est déroulé sans le moindre problème!

La durée de construction est d’environ 8 à 10 heures pour une personne adroite et 12 à 14 heures pour les autres. Ceux qui ont déjà construit une imprimante 3D seront naturellement avantagés: ils connaissent les points particulièrement importants et comprennent la structure de l’imprimante.

 

Logiciels

Velleman annonce l’imprimante comme étant « Repetier – CuraEngine – Slic3r (RepRap compatible) ». On peut donc s’attendre à un support Mac OSX, tout comme c’était le cas pour la K8200. En réalité, seul Windows est supporté. Velleman argumente qu’ils utilisent la dernière version de Repetier-host pour Windows, utilisant Cura comme slicer. Or, la version Macintosh est très en retard. C’est un peu léger comme argument, dans la mesure où Cura tourne parfaitement sur Mac et fonctionne parfaitement avec la K8400! Il suffit de fournir un fichier de configuration. Heureusement, la communauté s’en est chargée. A partir des valeurs de configuration, j’ai affiné mes réglages. Mon fichier de configuration pour Cura est disponible ici: K8400_Cura_config.ini

Pour la mise à jour du firmware, la version Arduino pour Mac fonctionne parfaitement. Bref, même si Velleman ne le supporte pas directement, la K8400 est 100% compatible Mac!

Pour l’impression, tout se passe avec un module stand-alone. On envoie le fichier G-Code créé par le slicer sur une carte SD, qu’on introduit ensuite dans le module. Son fonctionnement est simple et classique.

 

Mécanique

Mécaniquement, la K8400 est similaire à l’Ultimaker, si ce n’est que le bois est remplacé par le plastique.

ultimaker

Le plastique de la K8400 a l’avantage de ne pas travailler ni d’être sensible à l’humidité, par contre, on perd sans doute la souplesse pour les ajustements mécaniques.

DSC02952

Le point faible de la K8400 se situe au niveau des poulies des axes: en aluminium, avec une gorge trop fine et donc un filetage trop court et fragile. Si on ajoute à cela des vis pointues, il n’y a qu’un petite partie du filetage utilisé, qui finit vite par lâcher. J’ai résolu le problème en utilisant une vis M4 issue d’un support de disque dur pour réparer la chose. Velleman va proposer de nouvelles poulies avec deux pas de vis et des vis plates.

GgMsVe4

C’est du bricolage, qui devrait tenir le temps qu’ils nous trouvent une solution durable. Le problème est que Velleman, au lieu d’utiliser des poulies standards (16 ou 20 dents), utilise une poulie à 19 dents, sans doute faite sur mesure… donc des frais importants.

Un autre point problématique: le bruit! Les ventilateurs utilisés sont bruyants, en particulier le ventilateur principal de la tête, qui émet en plus des bruits mécaniques. A ce stade, je n’ai pas assez de recul pour identifier si un bruit est signe d’un problème ou s’il est normal.

Enfin, je trouve étrange la tige filetée de l’axe Z, dont l’une des extrémités est laissée libre. Ça ne me plaît pas et cela engendre des vibrations. Un  membre de la communauté propose déjà une solution.

IMG_8243_preview_featured

J’ai donc commandé une poignée de roulement à billes en Chine…

Enfin, il reste le problème de l’absence du lit chauffant, remplacé par une feuille BuildTak fragile (voir l’article précédent). Je l’ai pour le moment avantageusement remplacé par du scotch bleu, qui fonctionne très bien avec du PLA.

Mis à part ces points, mécaniquement parlant, l’imprimante est très bien conçue et semble plutôt solide. J’apprécie en particulier les deux poignées de chaque côté qui facilitent le déplacement de l’imprimante. Il est vrai qu’on ne sait jamais où prendre certaines imprimantes. Ici, on ne se pose même pas la question.

 

La communauté

La grande force de la K8200 est sa communauté, qui interagit sur le forum officiel de Velleman et qui propose une très grosse quantité de modifications et d’améliorations sur Thingiverse. C’est l’avantage de l’open source

La K8400 est annoncée comme utilisant des logiciels open source. Elle n’est pas elle-même déclarée comme telle. je vais devoir éclaircir encore cela. La communauté, par contre, répond présente. Sur le forum de Velleman, elle s’en donne à coeur joie avec des astuces, des partages d’information, et de l’aide pour les nouveaux venus dans le monde de l’impression 3D. Si l’anglais domine, le forum accepte aussi le français. Un bon point au support technique de Velleman qui répond en général rapidement et participe activement à la vie de la communauté; et cela sans langue de bois.

Soyons clairs: la K8200 est une base excellente pour la bidouille. On peut la transformer en imprimante à chocolat ou en CNC. Ce n’est pas le cas de la K8400. Néanmoins, de nombreux projets sont déjà apparus sur Thingiverse. J’ai déjà imprimé des supports pour installer un éclairage à LED RGB Ikea.

DSC03013

Une autre modification, qui sera indispensable, sera de remplacer les supports de bobine. En effet, celles de Velleman n’acceptent que des bobines avec un orifice de plus de 5cm de diamètre. Une solution pour des bobines avec un trou plus petit existe déjà.

 

Conclusion provisoire

Après quelques heures d’utilisation et quelques impressions, je suis épaté par la qualité et la finesse, même avec une hauteur de couche de 0.2 mm. Un autre point intéressant est la rapidité d’impression. Pour 699.-, la K8400 est une excellente imprimante: très bonne qualité d’impression, montage relativement simple et surtout possibilité pour 120.- d’ajouter un second extrudeur. Le particulier se fera plaisir en construisant cet impressionnant jeu de Lego et en affinant la qualité d’impression par l’expérimentation. Les écoles vont trouver une bonne alternative à l’Ultimaker, utilisant du filament standard et bon marché. Je la pense aussi moins fragile à l’utilisation que l’Ultimaker ou qu’une Replicator. Mais cela, seul l’avenir nous le dira. Un des points intéressants pour les écoles, c’est qu’elle peut parfaitement être construite par des élèves, sous supervision d’un enseignant.


Imprimante 3D Vertex K8400: premières impressions

L’imprimante 3D étant terminée, place à l’étalonnage et aux impressions. Le principal problème vient du fait que Velleman ne supporte pour le moment pas les Mac, ni Cura. Il a donc fallu aller glaner sur le forum de support les informations de ceux qui ont déjà testé la chose, puis d’affiner les réglages. J’ai très vite réussi à avoir une qualité supérieure au maximum que je puisse obtenir de la K8200… et je n’en suis qu’au début des réglages!

J’étais assez sceptique par l’absence de lit chauffant, remplacé par un plastique spécial. Et bien, rien à redire! Pour coller, ça colle! A voir maintenant avec de l’ABS. Mais je pense qu’à terme, je vais quand même mettre un lit chauffant.

DSC02972

Impression d’une clé de sol, parfaite pour tester la tenue de la tête dans les courbes.

DSC02973

 

Le rendu de la photo n’est pas à la hauteur de la qualité réelle de l’impression.

J’en ai profité pour faire ma première bidouille sur l’imprimante: l’ajout de lumière, sous forme de deux réglettes RGB de chez Ikea, fixée grâce à des supports imprimés et trouvés ici: http://www.thingiverse.com/thing:620394. Je n’ai installé que deux réglettes sur les quatre. J’estime que cela suffit.

Du coup, l’imprimante 3D a un petit air de Macumba…

DSC02963 DSC02965 DSC02966 DSC02967 DSC02970


Création d’un porte-clés personnalisé: introduction à SketchUp Make et l’impression 3D

SketchUp Make est l’un des logiciels les plus simples pour débuter dans la création de pièces en 3D. J’ai créé une petite activité pour débuter avec ce logiciel par la création d’un porte-clés personnalisé.

portecles

 

L’activité s’adresse aux élèves de 7H à 11H et prend de 2 à 4 périodes. Le prix d’impression de chaque porte-clés se situe entre 15 et 25 centimes (à 45.-/kg).

activite_3D_1

 

Télécharger l’activité: http://www.edurobot.ch/?wpfb_dl=202

Télécharger SketchUp Make 2015 en français: http://dl.trimble.com/sketchup/SketchUpMake-fr.dmg


Création de formes de biscuits de Noël avec une imprimante 3D

Le petit atelier de création de formes de biscuits de Noël, puis de confection des biscuits s’est bien déroulé! Et une activité validée pour les 3-4H! Voici un petit exemple des réalisations:

Biscuits imprimante 3D

Encore merci à mes testeurs préférés!

Du dessin à la forme:

1418673240_thumb.jpeg 1418674860_thumb.jpeg 1418674320_thumb.png

 

A suivre: le tutoriel pour réaliser l’activité.


Une heure de code

Du 8 au 14 décembre, c’est la semaine “une heure de code” (hour of code)!

http://hourofcode.com/us/fr

Afin de démystifier le code informatique, la programmation et sensibiliser les jeunes sur les métiers de l’informatique, l’heure de code met à disposition de nombreuses activités pour s’initier de manière ludique à la programmation.

Si l’initiative est américaine, la plupart des exercices, des tutoriels et des vidéos de présentation on été traduits dans de nombreuses langues, dont le français. L’excellente nouvelle est que tout reste accessible durant toute l’année.

Chers collègues enseignants, je vous invite non seulement à permettre à vos élèves de faire une heure de code (au moins!), mais à le faire vous aussi!


Des ressources pour BeeBot et ProBot

Voici deux liens contenant de nombreuses ressources pour les robots Beebot et Probot:

http://www.scoop.it/t/bee-bots-and-pro-bots

http://www.communication4all.co.uk/http/BeeBot.htm

Et enfin, voici une petite vidéo amusante d’un tango entre Beebots:


Mesurer les pièces Lego

Le problème avec la gestion du matériel Mindstorms, c’est que les élèves ne savent souvent pas reconnaître les différentes longueurs d’axes et de barres. Après plusieurs essais, j’ai réalisé une règle pour mesurer les Lego. Elle a été réalisée sur la découpeuse laser du FabLab Fribourg.

DSC01835

Il est possible de commander des exemplaires de la règle au prix de 6.-/pièce (+1.- de frais de port) à l’adresse suivante: info [at] edurobot.ch.

Ceux qui ont accès à une découpeuse laser peuvent télécharger la pièce (licence CC) à l’adresse suivante: http://www.thingiverse.com/thing:458885

Et voici la vidéo de la découpe d’une pièce. Note: la vidéo n’a pas été accélérée…

 

Play

Une BiblioBox/PirateBox à l’école (iPad & Raspberry Pi inside)

Vous le savez sans doute, les iPad, tablettes et smartphones ne sont pas en odeur de sainteté dans les écoles de notre canton. J’en veux pour preuve l’avant-dernier paragraphe de cet article: Lire, écrire, compter, coder – LeTemps.ch

Ce billet s’adresse donc aux autres: écoles privées, écoles pilotes, écoles désobéissantes, écoles d’ailleurs sur Terre, enseignement spécialisé, mais aussi aux bibliothèques scolaires ou pas, centres culturels… Quant à nous, chers collègues enseignants, nous continuerons à regarder passer le train.

Imaginons donc une situation complètement science-fictionnelle: une classe dont les élèves sont équipés d’iPad. Normalement, un réseau WiFi dopé aux épinards et une connexion WiFi qui dépote devraient arroser la classe. Le partage de fichiers se fait simplement par DropBox ou un système similaire, comme OwnCloud. Mais que se passe-t-il quand la classe se retrouve en pleine nature, en camp ou en déplacement? Pourquoi se passer de l’iPad quand on va étudier la flore sur le terrain quand il existe des applications exceptionnelles (comme ici: http://00.lc/y3 ou ici: http://00.lc/y4)? Que faire, dans ces cas, lorsqu’on doit partager un fichier et qu’il n’y a pas de réseau WiFi?

C’est là où intervient la PirateBox. Oh, ne vous laissez pas impressionner par le nom; il ne sert qu’à effrayer la classe dirigeante. En réalité, la PirateBox n’est qu’un petit routeur portable capable de générer son propre réseau WiFi (on parle dans ce cas de WiFi ad hoc, mille sabords!). Il forme alors un petit réseau indépendant, qui n’est ni connecté à Internet, ni à un Intranet.

Source: http://piratebox.cc/photos

Source: http://piratebox.cc/photos

A quoi peut-il bien servir alors? Et bien au partage de fichiers! Le routeur est aussi un serveur de fichiers, sur lequel les appareils mobiles (tablettes, smartphones, ordinateurs portables…) peuvent se connecter et échanger des fichiers.

Ces routeurs peuvent être alimentés par le réseau ou par des batteries. Il existe du matériel bon marché tout prêt, tout comme il est possible d’en bricoler un à l’aide d’un Raspberry Pi.

Et à quoi est ce que cela sert? Et bien, il suffit de se trouver à portée du réseau ad hoc de la PirateBox pour avoir accès à son contenu et pouvoir s’échanger des fichiers. Même au milieu d’une forêt!

Source: http://piratebox.cc/photos

Source: http://piratebox.cc/photos

Les élèves, au pied d’un arbre, doivent regarder une courte vidéo explicative? Ils peuvent la télécharger. Lorsque les élèves se trouvent dans une classe non couverte par le réseau WiFi, avec une PirateBox, l’enseignant peut partager ses fiches. Cela permet aussi de partager des fichiers entre diverses personnes sans devoir donner le mot de passe du WiFi local.

piratebox19

Et dans le cadre d’une bibliothèque scolaire? Il faut savoir que toute oeuvre dont l’auteur est mort depuis 75 est dans le domaine public. Cela laisse un choix énorme d’ouvrages, souvent disponibles en ebooks, par exemple ici ou ici. Imaginez donc une petite PirateBox – qui dans ce cas va s’appeler une BiblioBox) dans la bibliothèque, permettant aux élèves de télécharger gratuitement des livres mis à disposition par le ou la bibliothécaire. Ces livres sont ensuite acquis à l’élève; plus besoin de les rendre. C’est aussi un excellent moyen de mettre à disposition des fiches de lecture.

LibraryBox v2.0 from Jason Griffey on Vimeo.

 

Ressources:

http://piratebox.cc

http://librarybox.us

http://bibliobox.net

http://cosmicbox.leschatscosmiques.net/doc/BiblioBox.pdf


Quand je joue avec une découpeuse laser à 50’000 francs…

Quand James Bond s’amuse avec un laser, cela donne ceci:

Quand je m’amuse avec un laser au CO2 de 60W, ça donne cela:

DSC01826

Ce n’est pas encore tout à fait optimisé, mais je compte m’améliorer! Merci au FabLab de Fribourg! C’est un plaisir de suivre vos formations et un réel honneur d’être membre!


ScratchJr: tutoriels et documentation en français

chatjrScratchJr est une application iPad dérivée du célèbre Scratch, développé par le MIT et qui permet aux enfants d’apprendre la programmation.

Nos collègues québécois viennent de publier une très complète documentation en français pour utiliser ce logiciel!

A lire ici: http://tablettes.recitmst.qc.ca/scratchjr-tutoriel-pour-debutant/