Boitier d'apprentissage du BRAILLE

Ce projet a pour but de faciliter l'apprentissage du braille à travers un boîtier interactif contrôlé par reconnaissance vocale, synthèse vocale . Il utilise des servomoteurs pour afficher les caractères en braille, et propose deux modes d'apprentissage différents. Il a été réalisé dans le cadre du projet de terminale STI2D.

Difficulté

Medium Moyen

Durée

72 hour(s) heure(s)

Catégories

Électronique, Bien-être & Santé, Robotique

Coût

180 EUR (€)

Braille, Aveugles, Handicap, Technique, Rasperry, Synthèse vocale, Reconnaissance Vocale Technique

Matériaux

Outils

Étape 1 - Installation des bibliothèques Python

Pour faire fonctionner le code de votre projet, il est nécessaire d’installer plusieurs bibliothèques Python. Certaines ne sont pas directement disponibles et nécessitent la création d’un environnement virtuel Python. Voici les étapes détaillées à suivre.

1. Mettre à jour votre Raspberry Pi

Avant toute chose, assurez-vous que votre Raspberry Pi est à jour en lançant les commandes suivantes dans le terminal :

sudo apt update

sudo apt upgrade

2. Installer le module pour créer un environnement virtuel

Si ce n’est pas déjà fait, installez le package python3-venv qui permet de créer un environnement virtuel Python :

sudo apt install python3-venv

3. Créer et activer un environnement virtuel

Placez-vous dans le dossier où vous souhaitez créer votre projet (par exemple, ~/mon_projet_braille) avec la commande :

cd ~/mon_projet_braille

Puis créez un environnement virtuel en remplaçant nom_de_lenvironnement par le nom que vous souhaitez donner à cet environnement :

python3 -m venv nom_de_lenvironnement

Activez ensuite cet environnement avec la commande :

source nom_de_lenvironnement/bin/activate

4. Installer les bibliothèques Python nécessaires

Avec l’environnement virtuel activé, installez les bibliothèques suivantes :

pip install vosk pyaudio numpy

5. Installer les dépendances système pour PyAudio

PyAudio nécessite des paquets système spécifiques pour fonctionner avec le microphone. Installez-les avec :

sudo apt install portaudio19-dev python3-pyaudio

6. Installer le modèle Vosk pour la reconnaissance vocale

Pour que Vosk puisse effectuer la reconnaissance vocale en français, il faut télécharger et décompresser un modèle de langue.

Téléchargez le modèle ici :

https://alphacephei.com/vosk/models/vosk-model-small-fr-0.22.zip

Puis décompressez-le avec la commande :

unzip vosk-model-small-fr-0.22.zip

Ensuite mettez le modèle dans le même dossier que votre script Python.

7. Désactiver l’environnement virtuel (optionnel)

Lorsque vous avez fini d’installer les bibliothèques et de travailler dans l’environnement virtuel, vous pouvez le désactiver avec la commande :

deactivate

8. Conception

Afin d'avoir un support pour les composants assurez vous de crée un boitier dimensionné en fonction de vos composants :

- Premièrement crée un socle qui accueillera la source d'énergie (batterie externe)

- Ensuite crée un boite qui servira de pièce intermédiaire et qui accueillera la carte Raspberry pi avec son microphone

-Enfin crée un couvercle en vous assurant de laisser apparaitre la matrice 3*2 et des sortis de son pour le haut parleur

9. Impression

Pour matérialisé notre boitier conçu précédemment sur SolidWorks munissez vous d'une imprimante 3D et du logiciel cura. Configuré les paramètres d'impression des différentes partis du boitier (vitesse de la buse, température du boitier, support) et lancé l'impression.

10. Assemblage

Une fois toute les étapes précédente réalisé, placez tout les composant a leur place sans oublier des les fixer a l'aide de visse ou colle liquide, puis fermer le boitier et testez votre système d'apprentissage du braille

Étape 2 - Installer le module pour créer un environnement virtuel

Si ce n’est pas déjà fait, installez le package python3-venv qui permet de créer un environnement virtuel Python :

sudo apt install python3-venv

Étape 3 - Créer et activer un environnement virtuel

Placez-vous dans le dossier où vous souhaitez créer votre projet (par exemple, ~/mon_projet_braille) avec la commande :

cd ~/mon_projet_braille

Puis créez un environnement virtuel en remplaçant nom_de_lenvironnement par le nom que vous souhaitez donner à cet environnement :

python3 -m venv nom_de_lenvironnement

Activez ensuite cet environnement avec la commande :

source nom_de_lenvironnement/bin/activate

Étape 4 - Installer les bibliothèques Python nécessaires

Avec l’environnement virtuel activé, installez les bibliothèques suivantes :

pip install vosk pyaudio numpy

Étape 5 - Installer les dépendances système pour PyAudio

PyAudio nécessite des paquets système spécifiques pour fonctionner avec le microphone. Installez-les avec :

sudo apt install portaudio19-dev python3-pyaudio

Étape 6 - Installer le modèle Vosk pour la reconnaissance vocale

Pour que Vosk puisse effectuer la reconnaissance vocale en français, il faut télécharger et décompresser un modèle de langue.

Téléchargez le modèle ici :

https://alphacephei.com/vosk/models/vosk-model-small-fr-0.22.zip

Puis décompressez-le avec la commande :

unzip vosk-model-small-fr-0.22.zip

Ensuite mettez le modèle dans le même dossier que votre script Python.

Étape 7 - Désactiver l’environnement virtuel (optionnel)

Lorsque vous avez fini d’installer les bibliothèques et de travailler dans l’environnement virtuel, vous pouvez le désactiver avec la commande :

deactivate

Étape 8 - Conception SolidWorks

Afin d'avoir un support pour les composants assurez vous de crée un boitier dimensionné en fonction de vos composants :

- Premièrement crée un socle qui accueillera la source d'énergie (batterie externe)

- Ensuite crée un boite qui servira de pièce intermédiaire et qui accueillera la carte Raspberry pi avec son microphone

-Enfin crée un couvercle en vous assurant de laisser apparaitre la matrice 3*2 et des sortis de son pour le haut parleur

Étape 9 - Impression

Pour matérialisé notre boitier conçu précédemment sur SolidWorks munissez vous d'une imprimante 3D et du logiciel cura. Configuré les paramètres d'impression des différentes partis du boitier (vitesse de la buse, température du boitier, support) et lancé l'impression.

Étape 10 - Assemblage

Une fois toute les étapes précédente réalisé, placez tout les composant a leur place sans oublier des les fixer a l'aide de visse ou colle liquide, puis fermer le boitier et testez votre système d'apprentissage du braille

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