NORMANDIE SUP CSTI 3NC
- Porteur : CESI LINEACT
- Appel à projet : Normandie SUP
- Budget global du projet : 463 k€
- Lancement du projet : 1er octobre 2024
- Durée du projet : 36 mois
CESI ambitionne de consolider et de confirmer son rôle structurant dans la diffusion de la culture scientifique, technique et industrielle (DCSTI) en Normandie, en organisant et en renforçant son offre d’ateliers pédagogiques et en élargissant son réseau de partenaires académiques. Une visibilité sur trois ans permet d’envisager la conception d’ateliers plus ambitieux, en adéquation avec les évolutions de l’Industrie 5.0 et les technologies émergentes telles que la robotique et l’interaction Homme-Machine, la fabrication additive, les jumeaux numériques et les technologies XR.
Fort de son expertise reconnue, CESI mène de nombreuses actions de médiation scientifique, soutenues notamment par les dispositifs RIN ACTION SUP, et joue un rôle moteur dans le cadre des Cordées de la Réussite. Le campus organise régulièrement des ateliers interactifs à destination des collégiens et lycéens et participe activement à des événements de rayonnement scientifique et institutionnel. Ces ateliers, en lien direct avec les compétences du laboratoire et des formations CESI, offrent aux élèves une immersion concrète dans les enjeux et métiers de l’industrie du futur.
Une évaluation des dispositifs existants a permis d’identifier la nécessité de renforcer l’immersion des ateliers de robotique et de mieux valoriser les enjeux industriels de la fabrication additive. L’intégration de la réalité virtuelle et de modules dédiés à ces technologies vise à enrichir l’expérience pédagogique des élèves, à approfondir leur compréhension des technologies clés de l’Industrie 5.0 et à les préparer aux défis et opportunités de l’industrie de demain. Pour mener à bien ces différents objectifs, nous avons décidé de mener cinq actions :
Action 1 – Atelier Robotique Interactive : Exploration de l’Industrie 5.0
La diffusion actuelle de la culture scientifique, technique et industrielle au sein de l’atelier flexible du démonstrateur Industrie 5.0 repose principalement sur des démonstrations, plaçant les participants dans un rôle d’observateurs passifs. Or, l’apprentissage par la manipulation constitue une approche complémentaire essentielle, favorisant l’engagement, la compréhension des concepts, l’acquisition de compétences pratiques et le développement de capacités telles que la créativité et la résolution de problèmes.
L’évolution de l’atelier vers un format plus interactif permettra aux participants de manipuler directement les robots, de comprendre leur fonctionnement, de les programmer et de les intégrer dans des processus de fabrication. Cette immersion concrète offrira une meilleure appréhension des technologies de pointe, de l’optimisation des processus industriels et des enjeux de l’Industrie 5.0, tout en préparant les participants aux défis de la fabrication de demain.
Action 2 – Fabriquer l’Avenir : Exploration Complète de la Fabrication d’Objet dans un FabLab
Les ateliers créatifs proposés au FabLab à destination des collégiens et lycéens permettent de les initier aux technologies de fabrication modernes et à leurs applications industrielles. À travers une approche immersive, les élèves découvrent l’ensemble du processus de fabrication d’un objet, de la conception en CAO à la réalisation par fabrication additive, complétée par d’autres techniques comme la découpe laser ou à jet d’eau et les opérations de finition.
Ces ateliers sensibilisent les participants aux enjeux du design, du choix des matériaux, du recyclage et de l’optimisation des ressources, tout en développant des compétences en modélisation 3D et en fabrication numérique. Adaptés au niveau des élèves, les projets réalisés vont d’objets simples à des réalisations plus complexes, favorisant la créativité, la compréhension des technologies industrielles et une approche concrète de l’Industrie 5.0.
Action 3 – Rencontres avec le robot TIAGo
Les ateliers autour du robot TIAGo proposent aux collégiens et lycéens une approche immersive et ludique de la programmation et de l’interaction homme-machine, à travers une interface graphique intuitive inspirée de Scratch. Les élèves apprennent à programmer les gestes du robot tout en découvrant les principes fondamentaux de la robotique.
Un second atelier interactif prend la forme d’un quiz à reconnaissance vocale, au cours duquel les élèves répondent oralement aux questions posées par le robot. Grâce à des contenus multimédias, ils découvrent les contributions majeures des femmes scientifiques à l’histoire des sciences, favorisant l’engagement, la curiosité et la sensibilisation à l’égalité et à la lutte contre les stéréotypes de genre.
Action 4 – Les drones pour explorer l’Industrie et la Construction
L’essor des drones dans l’industrie et la construction constitue une avancée technologique majeure, notamment pour l’inspection, la surveillance et la cartographie de sites complexes. Leur capacité à accéder à des zones difficiles et à collecter des données précises en fait des outils essentiels pour les professionnels.
Un atelier dédié aux drones, destiné aux collégiens et lycéens, permettra de les initier à cette technologie de pointe à travers une prise en main sécurisée et encadrée. En s’appuyant sur les travaux de recherche du laboratoire LINEACT, notamment sur la collaboration entre drones et robots terrestres, cet atelier vise à éveiller l’intérêt des élèves pour les sciences et les technologies innovantes.
Action 5 – Des visites immersives et interactives grâce aux jumeaux numériques XR
Cette action propose une expérience immersive autour du jumeau numérique, permettant aux élèves de découvrir les applications industrielles des technologies XR (réalité virtuelle, augmentée et mixte). À l’aide de différents dispositifs immersifs (casques XR, système CAVE), les participants explorent le fonctionnement et les rôles des robots industriels à travers des scénarios interactifs et pédagogiques. La simulation et la possible connexion à un robot réel offrent une compréhension concrète et approfondie des usages de la XR et des technologies numériques dans l’industrie moderne.
Réalisations au 30 septembre 2025 :
L’Action 1 a consisté à développer des ateliers pédagogiques interactifs autour du robot UR16e, notamment un morpion, un labyrinthe et une manipulation basée sur l’IA et la vision par caméra. Un scénario logistique a également été mis en place, combinant un robot mobile MiR et un UR5 pour automatiser la distribution d’outils. Parallèlement, un environnement logiciel complet a été conçu, incluant des scripts URScript pour la gestion des trajectoires, l’intégration de la pince OnRobot, des modules de communication tels qu’OPC UA et SQL, un système RTDE centralisé, un client Python, ainsi que des interfaces web développées en HTML/CSS/JavaScript avec Flask. Les perspectives incluent l’enrichissement des capacités d’IA, le développement d’une interface pédagogique grand écran et l’intégration de nouveaux robots comme NIRYO.
Dans le cadre de l’Action 2, plusieurs améliorations ont été apportées au FabLab. L’espace dédié au recyclage a été réorganisé afin d’être cohérent avec la zone d’impression 3D, tandis que des tableaux de réglages ont été créés pour standardiser l’utilisation de la découpe laser et réduire les erreurs. Une imprimante 3D Bambu Lab X1E a été acquise pour renforcer les activités pédagogiques grâce à sa rapidité, sa polyvalence et sa sécurité. Des procédures de maintenance, à la fois officielles et internes, ont été mises en place pour améliorer la fiabilité et la longévité des équipements. Le FabLab Mobile a également été réaménagé en zones thématiques : impression 3D, réalité virtuelle, découpe laser et recyclage. Le module de recyclage incluant une broyeuse et une presse d’injection Holimaker. Ce dispositif a permis de mener de nombreuses interventions dans des établissements scolaires, lors d’événements et de forums.
L’Action 3 s’est articulée autour du robot TIAGo, à travers des ateliers immersifs permettant aux collégiens et lycéens d’expérimenter la programmation et l’interaction homme-robot. Des développements sont en cours pour intégrer de nouvelles fonctionnalités, notamment la reconnaissance vocale afin de permettre un dialogue direct avec le robot. Ces activités sensibilisent les jeunes à l’intelligence artificielle, au langage naturel et aux systèmes interactifs.
Dans l’Action 4, des drones-soccer programmables en Scratch ont été déployés dans un objectif pédagogique, avec une demande de douze drones permettant d’animer jusqu’à douze ateliers en parallèle. L’acquisition d’une arène gonflable sécurisée a permis de garantir la sûreté des vols lors des exercices. Un drone professionnel DJI MAVIC 3E a également été introduit pour sensibiliser les participants aux usages professionnels des drones et à la réglementation stricte qui encadre leur utilisation.
Enfin, l’Action 5 a porté sur l’utilisation des jumeaux numériques XR pour expliquer la robotique industrielle et permettre la manipulation virtuelle de robots. L’acquisition du robot UBIK a offert la possibilité de simuler des interventions dans des zones dangereuses, tandis que la plateforme CESI, équipée de jumeaux numériques de robots tels que NIRYO et UR, permet une manipulation intuitive via une pince virtuelle en réalité mixte. Ces ateliers immersifs ont aidé les élèves à mieux comprendre les enjeux de l’industrie 5.0 et les nouvelles formes de collaboration homme-robot.
L’ensemble des actions menées cette année a permis de renforcer de manière significative la diffusion des technologies numériques et robotiques auprès des publics. Entre les ateliers interactifs, l’amélioration du FabLab, l’intégration de robots collaboratifs, l’usage de drones et les jumeaux numériques XR, chaque dispositif contribue à offrir des expériences pédagogiques innovantes, accessibles et immersives.
Ces initiatives favorisent la compréhension des enjeux de l’industrie 5.0 tout en stimulant la créativité, la curiosité et l’apprentissage actif des participants. Elles posent ainsi des bases solides pour poursuivre le développement d’outils et d’activités toujours plus modernes et engageants.