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20 septembre 2017

Stage M2 - Ingé : D’un modèle physique moléculaire vers une interface tangible grâce à l’Internet des Objets


Catégorie : Stagiaire


Nous disposons d’un modèle physique moléculaire, imprimable en 3D, et utilisé pour la recherche et l’enseignement, permettant de construire de petite protéine [1]. Ce modèle est particulièremet intéressant pour les enseignants et les chercheurs en biologie structurale, car il est modulaire, déformable, et permet de réaliser des scénarios de recherche ou pédagogiques de type légo moléculaire, et de construire sa propre molécule en rendant accessible sa flexibilité. Ce modèle peut se résumer à une chaine robotique articulée, dans laquelle les degrés de liberté sont une succession d’angles entre les composants.

L’objectif du stage est d’intégrer des capteurs dans ce modèle physique pour mesurer en temps interactif (quelques hertz) et de manière ordonnée tous les angles du modèle, et d’être en mesure d’envoyer ces mesures à un logiciel déjà développé pour recevoir cette série d’angles. Ce logiciel développé à l’aide d’Unity 3D a été développé pour reconstruire un modèle virtuel identique au modèle physique à partir de ces mesures [2]. L’objectif du stage est donc de transformer le modèle physique en interface dite tangible, permettant de contrôler le modèle virtuel correspondant.

Cette intégration est très contrainte, puisqu’elle doit permettre de conserver les propriétés intéressantes du modèle physique, c’est-à-dire sa modularité et sa flexibilité. Plusieurs solutions devront être proposées, implémenter et évaluer pour résoudre les problématique de miniaturisation, d’autonomie énergétique des composants, de communication sans fil des données de capteurs, et d’identification dynamique des nouveaux composants ajoutés ou supprimé pendant la construction du modèle physique.

COMPETENCES REQUISES :

Electronique embarquée, micro-électronique, internet des objets, protocole de communication sans fils, CAO, des compétences en programmation serait un plus.

MATERIEL-EQUIPEMENT :

Matériel disponible au SATIE, accès au FabLab du projet EquipEx Digiscope (imprimante 3D et matériel électronique), un budget est prévu pour achat de petit matériel électronique

ENCADRANT DU STAGE :

bastien.vinke@u-psud.fr (SATIE, groupe MOSS) et nicolas.ferey@u-psud.fr (LIMSI, groupe VENISE),

LIEU DU STAGE :

SATIE, DigiteoLabs, Rue Noetzlin, 91190 Gif-sur-Yvette

REMUNERATION :

554,40 euros mensuel

 


[1] Promita Chakraborty and Ronald N. Zuckermann.Coarse-grained, foldable, physical model of the polypeptide chain, PNAS August 13, 2013 vol. 110 no. 33 13368-13373.

[2] Xavier Martinez, Nicolas Férey, Jean-Marc Vézien and Patrick Bourdot, Towards an A&VR molecular tangible interface based on a lightweight RGB markerless tracking of a modular physical model, Nov 2016, EuroVR.

 

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