PM2M/2018 AssistedWheelchair

Introduction
Le projet consiste en la réalisation d'une roue motorisée et intelligente, reliée à un smartphone, celui ci sera capable de démarrer la roue, d'augumenter la vitesse de l'arreter, ainsi que de tracer les chemins parcourus afin de pouvoir collecter les trajets les plus adaptées. Le projet après la phase de prototypage devra commmender la roue à l'aide de l'accéléromètre d'une montre connécté à la roue.

Présentation du projet
Le projet a pour but d'aider les personnes en fauteuil roulant et en capacitées d’utiliser un fauteuil manuel. L’utilisation d’un fauteuil manuel contrairement à un fauteuil électrique diminue l’encombrement et améliore la maniabilité en milieu urbain. Il permet aussi à la personne de partager un véhicule non adapté et facilite donc les déplacements et le co-voiturage. Cependant, du fait de la propulsion manuelle, il demande une bonne condition physique sur de longues distances. Aussi la vitesse de déplacement est limitée ce qui ne permet pas à la personne de suivre quelqu’un qui marche rapidement ou qui pratique un footing. Enfin, les fauteuils manuels occupent les deux mains de l’utilisateur pendant toute la durée des phases de déplacement.Un autre besoin récurrent est de pouvoir s’assurer à l’avance que le trajet envisagé sera bien accessible avec un fauteuil roulant. Ce projet à pour but de répondre à toutes ces contraintes.

Solution envisagé
Proposer une aide à la propulsion avec une roue motorisée. Cette roue sera commandée à l’aide d’un smartphone qui communique avec l'arduino en bluetooth. En fonction des options choisies, l’utilisateur pourra accéder à une vitesse lente ou à une vitesse rapide. La personne continuera à gérer la trajectoire à l’aide de ses mains courantes. Pour couper le moteur, l’utilisateur poura freiner avec son smartphone aussi. Durant le trajet, les coordonnées GPS seront remontées à un serveur afin de permettre un partage des itinéraires accessibles entre utilisateurs.

Choix Techniques
Pour réaliser ce projet nous avons dû faire des choix techniques qui sont les suivants :

Une carte Arduino uno de Elegoo pour sa simplicité d'utilisation Un module Bluetooth pour nous permettre la communication entre le smartphone et le controleur Un smartphone avec le système android Un serveur OVH pour contenir l'API (Spring Boot et la database

Partie Electronique
Le système embarquée est piloté par un Arduino Uno qui commande un module bluetooth HC-06 ansi que le moteur. Pour commander le moteur en phase de prototypage, nous avons un moteur DC classique. Nous utilisons une puce L293D pour controleur le moteur. Cette puce se commande à l'aide de trois signaux PWM corréspondant à la mise en marche du moteur et le sens de rotation horaire et anti horaire. Nous avons choisis ce controleur car le controleur envisagé pour la phase aprés prototype se commande aussi en PWM. Enfin nous utilisons une petite carte de puissance pour commander le moteur.

Le moteur envisagé pour la phase de réalisation aprés prototype est une roue d'hoverboard de type direct courant brushless à effet hall.

API
Concernant la partie backend du projet, nous avons fait le choix d'utiliser le framework Spring boot de Java.

L'API se compose principalement de trois entités : User (utilisateur), Point (point géographique) et Path (représentation d'un trajet). Pour chacune de ces entités une interface Repository a été crée pour permettre la liaison avec la database ainsi qu'une classe controleur de l'objet qui contient les endpoints (HTTP Rest). L'API contient aussi une partie sécurité pour la création et l'authentification de l'utilisateur. La sécurité est assuré grâce a un token JWT. L'API est déployé sur un serveur OVH.

Partie Mobile
Concernant l'application mobile, nous avons fait le choix d'utiliser le framework Ionic avec cordova.

L'application permet de créer ou de se connecter à un compte utilisateur sur l'API REST, de se connecter à la carte via Bluetooth pour envoyer un signal au controleur du moteur et enfin de récupérer les positions géographiques qui seront envoyer au serveur OVH afin de sauvegarder le trajet.

Problèmes rencontrés
Au début du projet, nous devions utiliser une carte STM32 mais le module Bluetooth Low Energy de la carte n'avait pas de librairie associé donc il était difficile d'utilisation, nous avons donc opté pour une carte Arduino. On nous avait promis une roue d'Hoverboard avec un contrôleur associé mais dû à une erreur de la commande des contrôleurs on a pas pu l'avoir ainsi que son alimentation. Enfin pour la réalisation du projet, nous avons manquer de temps.

Perspectives Futures
Nous avons fait un Poc (Proof of concept), pour la suite du projet, on aimerait pouvoir tester avec une roue d'Hoverboard, améliorer le contrôle de la roue avec le smartphone (mouvement du smartphone au lieu d'un bouton), permettre la gestion des trajets envoyé par les utilisateurs et enfin tester le tout sur un fauteuil roulant.

Remerciement
Nous souhaitons remercier le SAH (Service Accueil Handicap) de l'UGA de nous avoir fournis un fauteuil roulant, ainsi qu'Amiqual4Home de nous avoir prêter du matériel pour réaliser notre projet.