Brevet FR2871276A1 — publié le 20051209

Système et procédé d'aide à l'apprentissage de la géométrie. La présente invention s'applique au domaine de l'enseignement, à distance ou à proximité, de la géométrie et du dessin, notamment pour des personnes souffrant de déficience visuelle, en particulier pour des enfants. L'enseignement de la géométrie aux élèves déficients visuels se fait habituellement à l'aide de supports de cours sur papier cartonné, thermogonflé ou thermoformé, sur lesquels les dessins géométriques et les textes en braille apparaissent en léger relief, d'outils de dessins tels que la règle, le rapporteur ou l'équerre, ayant des graduations en relief tous les centimètres, et des feuilles plastique, appelées feuilles dysem pour la production de dessins, où le passage du stylo, du poinçon ou du compas à roulette laisse une trace en relief. Or, les supports de cours sur papier cartonné sont très longs à préparer pour l'enseignant. Les dessins sont faits au poinçon à la main. En cas de détérioration ou de perte d'un document, l'élève n'a pas la possibilité d'utiliser une photocopieuse pour en disposer d'un nouveau. Ces feuilles de cours sont épaisses et posent un problème de stockage. Les classeurs, dans lesquels les feuilles de cours sont rangées, deviennent très vite énormes et impossibles à manipuler. Les feuilles plastiques servant à la production de dessins sont vite saturées et deviennent même parfois illisibles, l'effacement d'un trait erroné étant impossible. En conséquence, l'élève ne peut que rarement être satisfait de son travail. Lors d'une explication ou d'un énoncé, l'enseignant est obligé de passer auprès de chaque élève non voyant et de répéter en faisant toucher à l'élève à défaut de pouvoir montrer. Un tel enseignement est donc particulièrement lent et fastidieux. En raison de sa lenteur, il rend extrêmement difficile l'intégration d'un élève non voyant dans une classe dont les autres élèves ne sont pas affectés par ce handicap. Or, l'on cherche aujourd'hui à intégrer le plus possible les élèves non voyants dans de telles classes afin de leur faire suivre un cursus normal et de favoriser leur intégration scolaire. Le site Internet de l'Université d'Angers à l'adresse http:/Iwww.info. univ-Angers.fr/pub/france/logicom/rapport/dessiner. html, mentionne un modeleur graphique pour non voyants, baptisé novac , utilisé par l'Ecole des Beaux-Arts de Toulouse et mis au point par l'Institut de Recherche en Informatique de Toulouse et des équipes du Centre National de la Recherche Scientifique. Le dispositif vise à soulager la mémoire d'une personne non voyante, en substituant au canal visuel d'autres canaux sensoriels: parole et toucher. Après chaque énoncé prononcé dans un microphone, puis traduit par un modeleur graphique à interface vocale, les images s'affichent sur l'écran. L'ordinateur exécute les ordres et modifie le dessin. Aidé par une sortie vocale qui répète ces directives, le non voyant contrôle en permanence que l'ordinateur exécute correctement son oeuvre. À terme, il pourra vérifier son travail sur une imprimante à encre thermogonflable. Le dispositif comprend un ordinateur, un environnement de reconnaissance et de synthèse vocale, un haut-parleur, un clavier braille, un module de modélisation déclarative destiné à décrire les objets d'une scène bidimensionnelle, un module de modélisation du processus de raisonnement et un module de gestion intégrant les différentes modalités de communication en entrée et sortie, à savoir le langage naturel en mode écrit ou en mode oral, l'affichage sur écran et l'édition sur imprimante. Or, le thermogonflage est un processus coûteux et fragile. L'élève ne peut se confronter immédiatement au résultat qu'il souhaite, mais doit attendre la sortie de la feuille sur l'imprimante à encre thermogonflable pour pouvoir accéder à sa création. Un tel dispositif est donc de mise en oeuvre coûteuse et lente et ne permet pas à un élève de suivre un enseignement de géométrie à la même vitesse que d'autres élèves. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. La présente invention a notamment pour but d'apporter une aide interactive efficace à l'élève et à l'enseignant. L'invention a également pour but de proposer des outils permettant aux élèves d'effectuer des tracés précis, ce qui s'avère primordial pour assurer la bonne intégration des enfants déficients visuels au sein de classes mixtes, voyants et non voyants. L'invention a également pour but de permettre à un élève d'affiner sa représentation mentale en lui donnant accès à des informations sémantiques supplémentaires, pouvant en partie se substituer au dialogue élève-enseignant pour soulager la tâche de l'enseignant et permettre d'accélérer le rythme de l'enseignement. Le système d'aide à l'apprentissage, notamment de la géométrie, selon un aspect de l'invention, comprend un élément apte à être déplacé par un opérateur, ledit élément étant pourvu de capteurs de position, d'actionneurs, et d'un capteur de tenue apte à émettre un signal lorsque ledit élément est tenu par l'opérateur, une interface homme/machine, et un module de génération de figures géométriques commandé par l'interface homme/machine et interagissant avec l'élément déplaçable pour offrir une perception haptique d'une figure géométrique générée par ledit module de génération de figures. On met ainsi le sens du toucher à profit pour faciliter l'apprentissage de forme bi- ou tridimensionnelle par des personnes non ou mal voyantes. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'élément déplaçable comprend au moins trois capteurs de position et au moins trois actionneurs, de façon que l'élément déplaçable puisse être déplacé dans un espace tridimensionnel. L'élément déplaçable peut comprendre un socle destiné à être posé sur une table et un bras pourvu de plusieurs articulations, dont une extrémité est reliée au socle et dont l'autre extrémité forme une poignée prévue pour être manipulée par l'opérateur. Le capteur de tenue peut être monté sur ladite poignée. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'interface homme/machine comprend au moins un haut-parleur et une carte de génération vocale apte à envoyer audit haut-parleur des messages comprenant une antenne et plusieurs fichiers sonores. En outre, le système peut comprendre au moins un microphone et une carte de reconnaissance vocale pour permettre une commande vocale dudit système. Le système peut comprendre en outre un clavier et une souris, ainsi qu'un écran d'affichage. Dans un mode de réalisation de l'invention, le module de génération de figures comprend un élément de construction de figures géométriques, un élément de lecture de figures géométriques, un élément de mesure de figures géométriques et un élément de modification de figures géométriques. La carte de génération vocale peut comprendre un moyen pour émettre un son correspondant à une zone voisine d'un point particulier d'au moins une figure géométrique. Avantageusement, l'élément déplaçable comprend un moyen de guidage permettant à l'opérateur de suivre au moins une figure géométrique en étant ramené sur le tracé de ladite figure géométrique par des forces de rappel exercées par au moins un actionneur. La force de rappel peut être une fonction croissante puis décroissante de la distance par rapport à ladite figure géométrique. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'interface homme/machine comprend un moyen pour appliquer une force par graduations permettant une appréciation de la distance. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'élément déplaçable comprend un moyen de guidage permettant audit élément déplaçable de suivre le mouvement d'un élément déplaçable supplémentaire situé à distance. L'élément déplaçable supplémentaire peut être à la disposition d'un enseignant, l'élément déplaçable répliquant alors le mouvement de l'élément déplaçable supplémentaire. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'interface homme/machine comprend un moyen pour appliquer une force variable lors du parcours d'une figure géométrique par l'élément déplaçable, permettant ainsi de reconnaître le type de figures géométriques. L'invention propose également un procédé d'apprentissage de la géométrie, dans lequel un opérateur déplace un élément dans la position à détecter par des capteurs et peut être commandé par des actionneurs, ledit élément déplaçable étant tenu par l'opérateur, un capteur de tenue émettant un signal correspondant, l'opérateur déplaçant l'élément déplaçable le long d'une figure géométrique générée par un module de génération de figures géométriques relié à l'élément déplaçable par l'intermédiaire d'une interface homme/machine pour ainsi offrir une perception haptique de la figure géométrique audit opérateur. L'opérateur ou élève bénéficie d'une perception tactile immédiate d'une figure géométrique ou d'un dessin ce qui facilite sa compréhension rapide et donne un caractère plus ludique à l'apprentissage. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'élément déplaçable, lorsqu'il est tenu par l'opérateur, est guidé par un champ de forces le long de la figure géométrique. Le champ de forces peut être généré par les actionneurs et dépend de la distance par rapport à la figure géométrique, la force étant nulle lorsque l'élément déplaçable est situé sur la figure géométrique. Le champ de forces peut suivre une fonction exponentielle négative de la distance par rapport à la figure géométrique. Dans un mode de réalisation de l'invention, une annonce sonore indique à l'opérateur la position de l'élément déplaçable par rapport à la figure géométrique. Une annonce sonore peut indiquer à l'opérateur la position de l'élément déplaçable par rapport à des points remarquables de la figure géométrique. L'annonce sonore permet à l'élève de se repérer et vient en complément de la perception haptique. Dans un mode de réalisation de l'invention, les actionneurs sont inactifs lors d'une phase de construction d'une figure géométrique et actifs lors d'une phase de lecture d'une figure géométrique et lors d'une phase de mesure d'une figure géométrique. Dans un mode de réalisation de l'invention, les actionneurs sont inactifs lorsque le capteur de tenue ne détecte pas que l'élément déplaçable est tenu par l'opérateur Dans un mode de réalisation de l'invention, la construction, la lecture, la mesure et la modification d'une figure géométrique, et la réplication d'un tracé sont commandés par commande vocale émise par l'opérateur. L'invention permet de comprendre des principes de géométrie par la manipulation d'un bras robotisé prévu pour interagir avec la main de l'opérateur, et permettant de construire des figures, de lire et de modifier des figures venant d'être construites ou enregistrées au préalable, d'effectuer des mesures, notamment de distance ou de surface, sur des figures, ou encore d'être guidé le long d'un tracé de figure, de façon dynamique ou non. La mesure de distance peut être effectuée en créant des crans réguliers de force exercés par le bras robotisé sur la main de l'opérateur lors du parcours d'une figure. Le cran peut présenter une longueur de l'ordre de 1 à 5 millimètres, avec une force exercée de l'ordre de quelques déci newtons à quelques newtons. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: -la figure 1 est une vue schématique de face du système d'aide à l'apprentissage selon un aspect de l'invention; -la figure 2 est une vue schématique de côté du système d'aide à l'apprentissage de la figure 1; -la figure 3 est une vue d'une figure géométrique dessinée grâce au système d'aide à l'apprentissage de la figure 1; -la figure 4 montre l'évolution de la force en fonction de la distance à la figure géométrique; et - la figure 5 est une vue schématique de face du système d'aide à l'apprentissage selon un autre aspect de l'invention. Comme illustré sur les figures 1 et 2, le système d'aide à l'apprentissage comprend un bras robotisé 1 formant l'élément déplaçable, une unité de traitement 2, par exemple un ordinateur ou une station de travail, reliée au bras robotisé 1, un microphone 3, deux haut-parleurs 4, un écran de visualisation 5, un clavier 6, de type braille ou normal, et une souris 7, ces éléments étant reliés à l'unité de traitement 2. La présence de l'écran de visualisation 5 est facultative lorsque le système est destiné à des non voyants. La tâche du professeur peut toutefois s'en trouver facilitée, notamment pour suivre les travaux de l'élève. Le bras robotisé 1 comprend un socle 8 alimenté en énergie électrique, une base 9 supportée par le socle 8, apte tourner par rapport audit socle 8 selon un axe vertical, et équipée d'un actionneur rotatif 10, par exemple sous la forme d'un moteur pas à pas, et d'un capteur de position 11, par exemple un capteur à effet Hall, une première portion de bras 12 supportée par la base 9, apte tourner par rapport à ladite base 9 selon un premier axe horizontal, et équipée d'un actionneur rotatif 13 et d'un capteur de position 14, une deuxième portion de bras 15 supportée par la première portion de bras 12, apte tourner par rapport à ladite première portion de bras 12 selon un deuxième axe horizontal, et équipée d'un actionneur rotatif 16 et d'un capteur de position 17, un pivot 18 fixé à rotation à l'extrémité de la deuxième portion de bras 15 opposée au deuxième axe horizontal, le pivot 18 étant apte tourner librement par rapport à ladite deuxième portion de bras 15 selon un axe perpendiculaire au deuxième axe horizontal, et une troisième portion de bras 19 supportée par le pivot 18, apte tourner librement par rapport au pivot 18 selon un troisième axe horizontal. La troisième portion de bras 19 forme une poignée à disposition de l'élève qui peut la saisir comme un manche ou comme un crayon. La troisième portion de bras 19 présente une forme générale allongée et est pourvue d'un capteur de tenue 20, par exemple sous la forme d'un bouton relié à un contact électrique de façon que le contact électrique soit fermé lorsque la troisième portion de bras 19 est tenue par la main d'un élève et ouvert dans les autres cas, pour émettre un signal vers l'unité de traitement 2. L'unité de traitement 2 comprend une unité centrale 21, une interface 22 avec le bras robotisé 1, une interface 23 avec le microphone 3, l'interface 23 comprenant des moyens de reconnaissance vocale capables de transformer les signaux reçus du microphone 3 en instructions de commande envoyées à l'unité centrale 21, une interface 24 avec les haut-parleurs 4, l'interface 23 comprenant des moyens de synthèse vocale capables de transformer les instructions de commande reçues de l'unité centrale 21 en signaux envoyés aux haut-parleurs 4, une interface 25 avec l'écran de visualisation 5, et une interface 26 avec le clavier 6 et la souris 7. En outre, l'unité de traitement 2 comprend un module 27 de génération de figures géométriques pourvu d'un élément 28 de construction de figures géométriques, d'un élément 29 de lecture de figures géométriques, d'un élément 30 de mesure de figures géométriques et d'un élément 31 de modification de figures géométriques. Les éléments 28 à 31 peuvent être réalisés sous une forme logicielle, ou sous la forme de circuits, par exemple de circuits ASIC, et sont reliés à l'unité centrale 21. Le fonctionnement du système d'aide à l'apprentissage est le suivant. Lorsqu'un élève saisit la troisième portion de bras 19, le capteur de tenue 20 est activé et émet un signal vers l'unité de traitement 2. L'unité de traitement 2 devient active. En cas de relâchement de la troisième portion de bras 19 d'une durée inférieure à un seuil prédéterminé, les actionneurs du bras robotisé 1 sont désactivés et laissent le bras robotisé 1 être déplacé sans appliquer de force. En cas de relâchement de la troisième portion de bras 19 d'une durée supérieure au seuil prédéterminé, le système d'aide à l'apprentissage est désactivé. Une fois l'unité de traitement 2 activée, l'élève choisit dans un menu visuel affiché à l'écran 5 et sonore diffusé par les haut-parleurs 4, un mode de fonctionnement parmi les modes de construction, lecture et mesure de figures. La diffusion par les haut-parleurs 4 est effectuée après un traitement par l'interface 24 effectuant une synthèse vocale et envoyant aux haut-parleurs 4 un message comprenant une entête et un ou plusieurs fichiers de données sonores contenant par exemple les expressions "choisissez parmi", "construction", "lecture", "ou", et "mesure". Le fait d'utiliser des messages contenant plusieurs fichiers de données sonores permet de réduire la durée de traitement et d'effectuer la diffusion plus rapidement. Le choix peut être signifié par action sur le clavier ou par commande vocale reçue au moyen du microphone 3, analysée par l'interface 23 apte à effectuer une reconnaissance vocale. En particulier, l'interface 23 peut reconnaître les termes "construction", "lecture" et "mesure". Après reconnaissance du mode choisi, le mode est annoncé par les haut-parleurs 4 après traitement par l'interface 24. Une fois le mode de construction choisi, l'élève procède au choix de la nature d'une figure qu'il cherche à construire et au placement de points de la figure. L'élève prononce le nom de la figure, par exemple "triangle", reçu par le microphone 3, analysé par l'interface 23 et envoyé à l'unité centrale 21, puis place les points caractéristiques de la figure, ici les sommets du triangle en manipulant le bras robotisé 1, plus particulièrement en déplaçant la troisième portion de bras 19 et en désignant chaque point caractéristique en appuyant sur la touche "Entrée" du clavier 6 ou en relâchant brièvement le bouton du capteur de tenue 20. Chaque point désigné est repéré dans l'espace par les informations de position des capteurs 11, 14 et 17 du bras robotisé 1 traitées par l'interface 22 qui les traduit en coordonnées par exemple cartésiennes. Chaque point désigné est affiché à l'écran 5 et annoncé par les hautparleurs 4 sous la forme d'une annonce de type "point A", "point B", "point C" puis "triangle ABC" lorsque la figure est terminée. La figure peut alors être enregistrée dans une mémoire du système. De façon similaire, l'élève peut construire tout type de figures, par exemple une droite, un segment, un rectangle, un trapèze, un cercle, une conique, un parallélépipède rectangle, une sphère, une ellipsoïde, etc. Les actionneurs 10, 13 et 16 sont inactifs, sauf si l'on souhaite qu'ils exercent un léger freinage pour faciliter la précision du mouvement de la troisième portion de bras 19. Une fois le mode de lecture choisi, l'élève tenant en main la troisième portion de bras 19 cherche à amener ladite troisième portion de bras 19 sur la figure ou les figures enregistrées. Si après une durée prédéterminée, l'élève n'a pas réussi à trouver la figure ou les figures enregistrées, une action de secours est prévue de façon que les actionneurs 10, 13 et 16 exercent un effort croissant dans le temps tendant à amener ladite troisième portion de bras 19 sur la figure ou les figures enregistrées. Une aide peut également être apportée l'enseignant qui peut suivre la position de ladite troisième portion de bras 19 sur l'écran 5 ou un autre écran similaire à l'écran 5 et relié au système. La position de ladite troisième portion de bras 19 est affichée de la même manière que le pointeur commandé par une souris en environnement informatique Windows . Une fois que ladite troisième portion de bras 19 est positionnée sur la figure ou les figures enregistrées, le système d'aide à l'apprentissage commande l'annonce sonore par les haut-parleurs 4 de la figure et/ou de la portion de figure atteinte, par exemple "triangle ABC" "sommet B", ou encore "triangle ABC" "côté AB". Le système d'aide à l'apprentissage commande les actionneurs 10, 13 et 16 par l'intermédiaire de l'interface 22 de façon que la troisième portion de bras 19 tende à rester sur le tracé de la figure ou des figures enregistrées. Dans ce but, l'unité de traitement 2 calcule la distance d séparant la troisième portion de bras 19 du tracé de la figure ou des figures enregistrées, et commande le bras robotisé 1 de façon que les actionneurs exercent sur la troisième portion de bras 19 un effort tendant à ramener la troisième portion de bras 19 sur ledit tracé. Ledit effort peut être orienté vers le point du tracé le plus proche de la position de la troisième portion de bras 19 et d'amplitude F fonction de ladite distance d. Un exemple d'effort en fonction de la distance d est illustré sur la figure 4. On peut avoir: F = a f(d; (3) avec a et des constantes de réglage, a permettant de régler l'amplitude du maximum d'effort et (i permettant de régler la distance dmax du maximum d'effort. Ledit effort croît à mesure que la troisième portion de bras 19 s'éloigne du tracé jusqu'à un maximum dmax qui peut être fixé à environ trois à dix millimètres, puis décroît. On peut prévoir que la distance dmax soit plus élevée dans le cas d'un point ne faisant pas partie d'une figure et qui est plus difficile à trouver pour un élève non voyant. Par ailleurs, le système d'aide à l'apprentissage commande les hautparleurs 4 par l'intermédiaire de l'interface 24 de façon qu'une annonce sonore soit émise lorsque la troisième portion de bras 19 est positionnée sur la ou les figures. L'annonce sonore peut être du type "triangle ABC", "cercle DEF" ou encore "cercle de centre G passant par D" selon la façon dont le cercle a été construit. Lorsque la troisième portion de bras 19 est sur une portion particulière de la figure, l'annonce peut être complétée par la désignation de la portion particulière, du type "côté AB", ou "sommet A" pour un triangle, "centre G" ou "foyer G" pour un cercle ou une conique. Compte tenu du fait qu'un point ou une ligne présentent en théorie une épaisseur nulle, une marge d'erreur est attribuée à la position de la troisième portion de bras 19 par rapport à la figure enregistrée. En d'autres termes, dès que la distance d entre la position de la troisième portion de bras 19 et la figure enregistrée est inférieure à un seuil ds, l'unité de traitement 2 commande l'émission de l'annonce sonore. Le seuil ds peut être de trois millimètres pour une ligne et de quatre millimètres pour un point comme illustré sur la figure 3. Ainsi l'élève utilisateur du système d'aide à l'apprentissage en mode lecture peut aisément retrouver une figure en balayant rapidement l'espace atteignable par la troisième portion de bras 19. Dès qu'une variation de force exercée par la troisième portion de bras 19 sur sa main devient sensible, l'élève comprend que la troisième portion de bras 19 est disposée à proximité du tracé d'une figure enregistrée. L'élève peut alors se laisser guider par ladite force pour retrouver ledit tracé. Le long dudit tracé, l'élève se trouve guidé par les actionneurs qui exercent une force de rappel vers le tracé dès que la troisième portion de bras 19 s'en éloigne. L'élève ressent une impression de guidage comme s'il poussait une bille dans une rainure. À titre d'exemple, après qu'un élève a amené la troisième portion de bras 19 sur le triangle ABC de la figure 3 et en effectue le parcours, les annonces suivantes sont émises "triangle ABC", "côté AB", "sommet A", "côté CA", "sommet C", "côté BC", "sommet B", et "côté AB". Lorsque deux figures se trouvent proches l'une de l'autre, il peut s'avérer délicat d'effectuer le parcours sans erreur, en particulier dans le cas d'un cercle tangent à une droite. L'unité de traitement 2 commande alors les actionneurs 10, 13 et 16 par l'intermédiaire de l'interface 22 de façon qu'une force résistante légère soit opposée à un changement de figure. Lorsque la troisième portion de bras 19 parcourt une première figure, par exemple le triangle ABC, et parvient à un point intersection de la première figure avec une deuxième figure tangente à la première, par exemple le cercle DEF tangent au point D qui appartient également au côté AB du triangle ABC, les actionneurs 10, 13 et 16 exercent une force s'opposant à un éventuel mouvement sur le tracé de la deuxième figure et ne s'opposant pas au mouvement sur le tracé de la première figure. L'amplitude de cette force est nettement plus faible que l'amplitude de la force s'opposant à ce que la troisième portion de bras 19 quitte le tracé de la première figure vers d'autres coordonnées, de façon que la troisième portion de bras 19 puisse décrire le tracé de la deuxième figure si cela est bien le souhait de l'élève. Le mode de mesure se rapproche du mode de lecture par la phase de recherche de tracés de figures et la phase de parcours de tracés de figures. En outre, l'unité de traitement 2 commande alors les actionneurs 10, 13 et 16 par l'intermédiaire de l'interface 22 de façon qu'une force résistante légère et variable, par exemple sinusoïdalement ou en dents de scie, soit opposée lors du parcours du tracé d'une figure. L'élève peut alors compter les crans ou variations de force qu'il perçoit et calculer mentalement la distance parcourue. En option supplémentaire, un comptage peut être effectué par l'unité de traitement 2 sur commande reçue par le clavier 6, le résultat du comptage étant affiché à l'écran puis annoncé vocalement par les haut-parleurs 4, par exemple sous la forme: "côté AB", "mesure", "dix", "centimètres". À titre de variante intéressante, en mode de lecture, l'unité de traitement 2 commande les actionneurs 10, 13 et 16 par l'intermédiaire de l'interface 22 de façon que, lors du parcours d'un type de figure, par exemple un cercle, une force résistante reconnaissable par l'élève soit appliquée à la troisième portion de bras 19 par les actionneurs 10, 13 et 16.Dans ce cas, la force appliquée peut varier rapidement en fonction de la distance parcourue le long du tracé, ou en fonction du temps pour donner une impression de vibration. On peut ainsi prévoir une force de faible amplitude et de fréquence de l'ordre de 100 Hz le long d'un cercle, de fréquence de l'ordre de 50 Hz le long d'un triangle, de fréquence de l'ordre de 20 Hz le long d'une droite, etc. Alternativement, la force peut être appliquée tant que la troisième portion de bras 19 est disposée à l'intérieur du tracé d'une figure fermée plane, ou à l'intérieur d'un volume défini par une figure tridimensionnelle, par exemple à l'intérieur d'une sphère. À titre de variante, on peut prévoir un système d'aide à l'apprentissage dépourvu de microphone et d'interface correspondante. L'élève donne alors ses ordres par le clavier 6. Le mode de modification se rapproche du mode de lecture. Toutefois, l'élève, après une commande vocale ou au clavier, peut déplacer un point, un segment ou plus généralement une partie d'une figure géométrique. Le déplacement s'effectue par action sur le clavier, par exemple au moyen des touches de flèche, ou la souris, ou par commande vocale du type "point A, plus bas, trois centimètres". Avantageusement, la troisième portion de bras 19 peut alors être amenée à la nouvelle position de la partie de figure géométrique modifiée. Ledéplacement peut s'effectuer également par action sur la troisième portion de bras 19, en positionnant la troisième portion de bras 19 sur la partie de figure géométrique à modifier puis en envoyant une commande de déplacement, par exemple en appuyant sur la touche "d" du clavier 6, en déplaçant la troisième portion de bras 19 jusqu'à la position souhaitée de la partie de figure géométrique à modifier, puis en appuyant à nouveau sur la touche "d" du clavier 6 pour commander la fin du déplacement. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5, le système d'aide à l'apprentissage comprend, en outre, un crayon 32 et un tableau blanc 33 équipé d'une barre de capture 34 du mouvement du crayon 32, par exemple de type MIMIO commercialisé par la société Virtual Ink, voir le site Internet . La barre de capture 34 est reliée à l'unité de traitement 2 par un câble de connexion 35. Un effaceur peut également être prévu pour effacer le tableau 33, le mouvement de l'effaceur étant détecté par la barre de capture 34. L'unité centrale 21 est équipée d'un logiciel permettant de suivre à l'écran 5 la position du crayon 32 et le tracé d'une figure par une personne tenant le crayon 32. L'unité centrale 21 commande, dans un mode de réplication, les actionneurs 10, 13 et 16 par l'intermédiaire de l'interface 22 de façon que la troisième portion de bras 19 soit fortement incitée à répliquer le mouvement du crayon 32. Les efforts appliqués par les actionneurs 10, 13 et 16 peuvent être relativement élevés, nettement supérieurs à ceux qui sont exercés pour suivre le tracé d'une figure en mode de lecture. En mode de réplication, le système d'aide à l'apprentissage permet à l'élève de suivre le tracé effectué par l'enseignant au moyen du crayon 32 sur le tableau 33 à barre de capture 34. Avantageusement, il peut être prévu de suivre un tracé préenregistré, dessiné au préalable, un tracé généré par le système d'aide à l'apprentissage ou encore un tracé déterminé par l'élève, notamment au moyen d'une commande vocale du type: "répliquer triangle ABC". Le son capté par le microphone 3 est analysé par l'interface 23 qui découpe et reconnaît les phonèmes "répliquer", "triangle", "A", "B" et "C" et envoie les informations correspondantes à l'unité centrale 21. L'unité centrale 21 passe en mode de réplication et commande les actionneurs 10, 13 et 16 par l'intermédiaire de l'interface 22 de façon que la troisième portion de bras 19, lorsqu'elle est tenue par l'élève, se déplace en parcourant le triangle ABC. REVENDICATIONS 1-Système d'aide à l'apprentissage, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un élément (1) apte à être déplacé par un opérateur, ledit élément étant pourvu de capteurs de position (11, 14, 17), d'actionneurs (10, 13, 16) et d'un capteur de tenue (20) apte à émettre un signal lorsque ledit élément est tenu par l'opérateur, - une interface homme/machine (3,4, 6), et -un module de génération de figures géométriques (27) commandé par l'interface homme/machine et interagissant avec l'élément déplaçable pour offrir une perception haptique d'une figure géométrique générée par ledit module de génération de figures. 2-Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément déplaçable comprend au moins trois capteurs de position et au moins trois actionneurs de façon à pouvoir être déplacés dans un espace tridimensionnel. 3-Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'interface homme/machine comprend au moins un haut-parleur (4) et une carte de génération vocale (24) apte à envoyer audit haut-parleur des messages comprenant une entête et plusieurs fichiers sonores. 4-Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la carte de génération vocale comprend un moyen pour émettre un son correspondant à une zone voisine d'un point particulier d'au moins une figure géométrique. 5-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un microphone (3) et une carte de reconnaissance vocale (23) pour permettre une commande vocale dudit système. 6-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le module de génération de figures (27) comprend un élément de construction (28) de figures géométriques, un élément de lecture (29) de figures géométriques, un élément de mesure (30) de figures géométriques et un élément de modification (31) de figures géométriques. 7-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément déplaçable comprend un moyen de guidage permettant à l'opérateur de suivre au moins une figure géométrique en étant ramené sur le tracé de ladite figure géométrique par des forces de rappel exercées par au moins un actionneur. 8-Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la force de rappel est une fonction croissante puis décroissante de la distance par rapport à ladite figure géométrique. 9-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'interface homme/machine comprend un moyen pour appliquer une force par graduations permettant une appréciation de la distance. 10-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'interface homme/machine comprend un moyen pour appliquer une force variable lors du parcours d'une figure géométrique par l'élément déplaçable, permettant ainsi de reconnaître le type de figures géométriques. 11-Procédé d'apprentissage de la géométrie, dans lequel un opérateur déplace un élément dont la position est détectée par des capteurs et peut être commandé par des actionneurs, ledit élément déplaçable étant tenu par l'opérateur, un capteur de tenue émettant un signal correspondant, l'opérateur déplaçant l'élément déplaçable le long d'une figure géométrique générée par un module de génération de figures géométriques relié à l'élément déplaçable par l'intermédiaire d'une interface homme/machine pour ainsi offrir une perception haptique de la figure géométrique audit opérateur. 12-Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'élément déplaçable lorsqu'il est tenu par l'opérateur est guidé par un champ de forces le long de la figure géométrique. 13-Procédé selon la revendication 12, dans lequel le champ de forces est généré par les actionneurs et dépend de la distance par rapport à la figure géométrique, la force étant nulle lorsque l'élément déplaçable est situé sur la figure géométrique. 14-Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel une annonce sonore indique à l'opérateur la position de l'élément déplaçable par rapport à la figure géométrique. 15-Procédé selon la revendication 14, dans lequel une annonce sonore indique à l'opérateur la position de l'élément déplaçable par rapport à des points remarquables de la figure géométrique. 16-Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, dans lequel les actionneurs sont inactifs lors d'une phase de construction d'une figure géométrique et actifs lors d'une phase de lecture d'une figure géométrique et lors d'une phase de mesure d'une figure géométrique. 17-Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, dans lequel les actionneurs sont inactifs lorsque le capteur de tenue ne détecte pas que l'élément déplaçable est tenu par l'opérateur. 18-Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, dans lequel la construction, la lecture et la mesure d'une figure géométrique, et la réplication d'un tracé sont commandés par commande vocale émise par l'opérateur.