Projet final - Aurélie, Iryna, Justine, Mayar

Compte Rendu du Projet Final :
Lampe  

I. Définition et Analyse du projet

Dans un monde de plus en plus connecté, la conception de produits destinés aux enfants évolue vers des solutions alliant technologie et design sécurisé. En parallèle, les parents cherchent des objets qui favorisent à la fois le confort et la sécurité dans les espaces de vie des plus jeunes. Le projet de création d’une lampe pour enfants avec détecteur de mouvement s'inscrit dans cette démarche.

Ce projet vise à concevoir une veilleuse en bois, de forme inspirée par la nature, qui s’intègre harmonieusement dans une chambre d’enfant. En combinant des LED pour un éclairage doux et économique et un capteur de mouvement pour une utilisation intuitive, cette lampe répond aux besoins de confort nocturne. Le support, conçu pour être emboîté sans outils, favorise aussi une approche durable et écologique, tout en simplifiant l'assemblage.

L’enjeu principal est de concevoir un objet non seulement fonctionnel mais aussi esthétique, qui encourage les bonnes pratiques énergétiques et rassure les enfants durant la nuit.

A. Matériels Utilisés

Dans cette section, on introduit les termes clés du projet afin d'assurer une compréhension commune :

1. Détecteur de mouvement : Dispositif électronique capable de capter les mouvements dans un certain périmètre pour déclencher une action spécifique, ici l'allumage de la lampe.

2. LED (Diode Électroluminescente) : Source de lumière utilisée pour sa faible consommation d’énergie et sa durabilité, idéale pour des applications en électronique légère comme les veilleuses pour enfants.

3. Support en bois emboîtable : Structure conçue pour soutenir la lampe et en former le cadre. Ce support est découpé de manière à s’assembler sans colle ni vis, facilitant le montage.

B. Réflexions sur la problématique et veille sur l'existant

L’objectif est d’identifier les besoins et d’examiner les solutions existantes :

1. Analyse des besoins :

   • Sécurité : En raison de son public cible (les enfants), la lampe doit être non seulement résistante mais aussi inoffensive en cas de manipulation ou de chute.
   • Simplicité d’utilisation : Le déclenchement par mouvement facilite l’usage, notamment pour des enfants qui pourraient ne pas atteindre un interrupteur standard.
   • Esthétique et thématique : Le design en forme d'arbre vise à offrir un aspect décoratif apaisant, inspiré de la nature.
   • Économie d’énergie : L’utilisation de LED et le contrôle via un détecteur de mouvement permet de réduire la consommation électrique.

2. Veille concurrentielle et innovations :

   • Lampe à capteur de mouvement : Plusieurs produits existent sur le marché, souvent orientés vers la sécurité (ex : lampes de nuit pour les couloirs ou salles de bain), mais peu sont spécifiquement conçus pour un usage enfantin et décoratif.
   • Matériaux écologiques et durables : Les options de bois durable ou recyclé sont valorisées, particulièrement dans les projets de fabrication artisanale.
   • Personnalisation et facilité de montage : Certains modèles en kit, à assembler soi-même, ajoutent une dimension interactive.

II. Planification et Stratégie

A. Choix techniques

Pour un projet comme celui-ci, le choix des composants techniques est essentiel pour garantir durabilité, sécurité et facilité d’utilisation :

1. Éclairage (LED) : Utilisation de LED basse consommation pour garantir une longue durée de vie et éviter tout risque de surchauffe.

2. Détecteur de Mouvement : Opter pour un capteur à infrarouge passif (PIR) simple et adapté aux environnements domestiques, qui détecte les mouvements proches sans réagir aux changements de lumière ou de température.

3. Support en Bois : Choix d’un bois léger, résistant et non toxique, avec des découpes précises pour un emboîtement sécurisé sans outils. Le bois doit être de provenance responsable (certification FSC de préférence).

4. Alimentation : Utilisation d’une source d’énergie basse tension (pile AA ou batterie rechargeable) pour minimiser les risques électriques et permettre une autonomie durable.

5. Assemblage par Emboîtement : Technique de découpe laser pour un support facilement emboîtable, apportant à la fois solidité et esthétique en évitant tout besoin de vis ou de colle.

B. Gestion de projet

Pour structurer efficacement le projet, une approche basée sur la méthode Lean combinée aux outils de gestion de projet recommandés est à utiliser, voici un plan de gestion :

1. Définition des objectifs : Réaliser un prototype fonctionnel et esthétique qui puisse être testé dans un contexte réel.

2. Gestion des tâches et des ressources : Utilisation de plateformes de gestion comme Trello ou Asana pour suivre les tâches, assigner des responsabilités, et établir des échéances.

3. Étapes principales :

   • Recherche et développement : Identifier les composants techniques et concevoir les plans de découpe.
   • Prototypage : Réaliser un premier prototype en utilisant une découpeuse laser et tester le fonctionnement du capteur de mouvement.
   • Tests et ajustements : Test en conditions réelles, en particulier sur la sensibilité du capteur et la durabilité du support.
   • Évaluation finale et feedback : Collecte des retours et amélioration du design si nécessaire.

4. Indicateurs de suivi : Évaluation régulière de l’avancement par rapport aux jalons, réévaluation de la répartition des tâches selon les besoins.

III. Conception et Développement

La phase de conception et de développement se concentre sur l’assemblage des composants matériels et la programmation, permettant de créer une lampe interactive et ludique pour enfants.

A. Découpe du Support en Bois

Le support de la lampe est conçu pour être découpé au laser, permettant une précision optimale dans les formes et les détails, notamment pour les emboîtements. La structure principale est découpée en deux parties plates qui s’assemblent en forme d’arbre, offrant un aspect décoratif et naturel. La découpe laser assure également la propreté des lignes et des détails, garantissant une finition esthétique et sécurisée.

Prototype 1 du support principal en bois : Cette image présente le prototype du support en bois de la lampe, découpé au laser et assemblé en forme d'arbre. Conçu pour s'emboîter sans colle ni vis, il assure une bonne stabilité tout en offrant une précision esthétique. Ce prototype évalue la solidité de l'emboîtement et la résistance du bois. Il confirme que le design est fonctionnel et décoratif, adapté à une veilleuse pour enfants. Cependant, l'arbre avec des branches semble un peu vide. Les prochaines étapes incluront l'optimisation de la forme pour améliorer la stabilité et l'intégration des composants électroniques, comme l'Arduino et les LED, tout en assurant la sécurité et l'esthétique finale de la lampe. 

Prototype 2 de la lampe en bois encastrée :
Ce prototype présente une évolution significative du design initial : un arbre directement encastré dans une boîte en bois, éliminant le besoin d'une base emboîtable. Ce choix améliore non seulement la stabilité globale de la structure, mais aussi sa simplicité d'assemblage.

La boîte en bois est ornée de gravures ludiques représentant des plantes et des insectes, comme des papillons, qui ajoutent une touche éducative et esthétique, parfaite pour une veilleuse destinée aux enfants. Ces motifs gravés au laser enrichissent le design et éveillent la curiosité des plus jeunes.

En plus de l'aspect visuel, ce prototype intègre l'espace nécessaire pour loger les composants électroniques, tels qu'un Arduino et des LED. L'attention portée à la sécurité est également essentielle, garantissant une utilisation sans risque pour les enfants.

Les prochaines étapes consisteront à tester l'assemblage des composants électroniques dans cette structure optimisée, ainsi qu'à affiner les détails des gravures pour maximiser leur impact ludique et décoratif.

Comment sommes nous parvenues à cela ?

Pour parvenir à obtenir nos créations en bois, nous avons utilisé différents outils tels que :

• Le site Festi Info pour créer les faces du cube et le fichier vectorisé en format .svg
• Le site Freepik pour trouver des illustrations de plantes, fleurs et insectes pour habiller les faces de notre boîte
• Le logiciel Inkscape pour intégrer les dessins sur chaque face de la boîte et préparer le fichier servant à la découpe laser
• Des plaques de peuplier (3 mm) compatibles avec la découpe laser pour la conception de chaque face de la boîte et de l'arbre
  
• Une machine de découpe laser 2D Trotec et son logiciel pour le lancement de l'opération

Création de l'arbre : 

En ce qui concerne la conception de notre arbre, nous avons commencé donc par tester plusieurs formes de ce dernier : arbre avec branches, arbre dont le houppier est en forme de nuage avec ou sans trous, ce qui fait un total de trois versions différentes. Pour cela, nous avons designé chacune d'elles sur Inkscape à l'aide de l'"outil crayon", avant de passer au découpage à la machine laser. En ce qui concerne le matériau, nous avons opté pour le peuplier 3mm, un choix qui permettra de nous positionner en tant qu'entreprise éco-responsable. Les premiers designs de nos arbres étaient accompagnés de supports afin qu'ils tiennent debout. Cependant, afin d'optimiser au mieux l'espace dans notre boîtier par la suite, nous avons décidé de nous séparer du support en intégrant une partie du tronc d'arbre dans le boîtier via une fente, sans que l'arbre ne puisse bouger (c'est ce que nous verrons dans un deuxième temps). 

Certes, nos produits sont personnalisables, ce qui veut dire que nous sommes en mesure de proposer des formes et des designs variés, nous avons tout de même décidé de nous pencher sur la version de l'arbre dont le houppier est en forme de nuage sans trous pour la conception de notre prototype. Cela est principalement une question de praticité car cela nous a permis de placer nos leds de manière plus optimisée sur cette option de l'arbre.  

Création de la boîte : 

Ce boîtier est conçu dans un but précis : celui d'abriter tout le système électronique comme les plaques d'Arduino et les fils mais également de servir d'objet esthétique et ludique pour les enfants, toujours dans la continuité du thème initial. 

Pour cela, nous nous sommes rendues sur le Festi Info où nous avons fini par trouver un boîtier simple, complètement fermé que nous avons téléchargé en format .svg pour pouvoir ensuite l'importer dans Inkscape et le décorer avec les dessins voulus. Nous avons bien veillé à ce que les images apposées sur les différentes faces soient vectorisées après leur importation sur Inkscape. Enfin, nous avons dessiné une petite fente sur le top de la boîte pour y faire passer le tronc de notre arbre et lui permettre de rester debout sans utiliser forcément un support. 

Nous avons veillé à ce que le système électronique puisse être complètement abrité par la boîte. Sur cette base, nous avons établi des dimensions adaptées. En termes de brûlage, nous avons dû faire plusieurs tests avant d'aboutir à un résultat convaincant. En effet, nous avons démarré avec un brûlage de 0.15mm que nous avons fini par descendre à 0.11mm en raison de problèmes d'emboîtement des différentes faces, en particulier de la base et du top avec les autres faces (murs). Pour la première version (0.15mm), nous nous sommes rendues compte que l'espace entre les petites dents était très serré et les dents en elles-mêmes étaient assez larges, ce qui empêchait certaines faces de s'emboîter correctement entre elles. En diminuant le paramètre à 0.13mm, le processus est devenu plus facilement faisable mais le même problème persistait au niveau de la base. Nous avons modifié le brûlage en le passant à 0.11mm finalement mais seulement pour la base.

B. Électronique : Arduino et Capteur de Mouvement

1. Arduino : L’Arduino sert de cerveau au projet, gérant les interactions entre le capteur de mouvement et les LED. Il est programmé pour détecter les mouvements et activer l’éclairage de la lampe lorsque quelqu'un s’approche.

2. Capteur de Mouvement (PIR) : Un capteur infrarouge passif (PIR) est utilisé pour capter les mouvements dans un rayon proche de la lampe. Ce capteur envoie des signaux à l’Arduino lorsqu’un mouvement est détecté, déclenchant ainsi l'allumage des LED pour une durée préprogrammée.

3. LED : Les LED sont choisies pour leur faible consommation d’énergie et leur sécurité d’utilisation. Leur intensité est programmée pour offrir une lumière douce et apaisante, adaptée aux chambres d'enfants.

C. Personnalisation Ludique avec Imprimante 3D

Afin de rendre la lampe plus attrayante pour les enfants, une imprimante 3D est utilisée pour ajouter des éléments ludiques, comme des animaux ou des éléments de nature (oiseau, écureuil, champignon) à la base de la lampe. Ces éléments décoratifs en plastique ajoutent une dimension interactive et permettent une personnalisation esthétique de la lampe.

V. Bibliographie