# Sensitive Pen: An Open-Source And Low-Cost Digital Pen For Diagnosing Children With Dysgraphia

Ana Phelippeau, Adrien Chaffangeon Caillet, Adrien Husson, Joël Chevrier

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Ana Phelippeau, Adrien Chaffangeon Caillet, Adrien Husson, Joël Chevrier. Sensitive Pen: An Open-Source And Low-Cost Digital Pen For Diagnosing Children With Dysgraphia. IHM'25 - 36e CONFÉRENCE INTERNATIONALE FRANCOPHONNE SUR L'Interaction Humain-Machine, Nov 2025, Toulouse, France. 10.1145/3765712.3765726. hal-05294824

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<figure><img src="image_1.png" /></figure>
# Sensitive Pen : An Open-Source And Low-Cost Digital Pen For Diagnosing Children With Dysgraphia
## Sensitive Pen: an open-source, low-cost digital pen for diagnosing dysgraphia in children

Ana Phelippeau

Learning Planet Institute
Paris, France
ana.phelippeau@cri-paris.org

Adrien Chaffangeon Caillet

Grenoble INP, LIG
Univ. Grenoble Alpes, CNRS
Grenoble, France
adrien.chaffangeon@univ-grenoble-alpes.fr

Adrien Husson

Designer
Freelance
Paris, France
husson.adr@gmail.com

Joël Chevrier

CNRS, LIPhy
Université Grenoble Alpes
Grenoble, France
joel.chevrier@univ-grenoble-alpes.fr

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>FIGURE 1: Gauche. Vue générale du Sensitive Pen. Droite. Utilisation du Sensitive Pen par un élève dans un contexte scolaire.</figcaption></figure>

## Résumé

L'écriture est une activité motrice complexe. Les troubles de l'écrire-ture, nommés dysgraphie, ont un impact considérable sur la réussite scolaire et professionnelle d'un individu. Pour faciliter le diagnostic de la dysgraphie, nous proposons un stylo numérique open-source et peu coûteux, appelé Sensitive Pen. Dans une première étude, nous évaluons sa facilité d'utilisation, son utilité et son acceptabilité auprès de psychomotriciens et psychomotriciennes. Dans une seconde étude, nous testons le Sensitive Pen auprès d'enfants âgés de 6 à 10 ans afin d'évaluer sa capacité à diagnostiquer la dysgraphie avec de l'apprentissage automatique. Nos résultats montrent que les psychomotriciens et les psychomotriciennes seraient prêts et intéressés par l'utilisation d'un tel outil. De plus, sur un échantillon de 20 enfants, en utilisant les données cinématiques et d'angles du stylo, nous obtenons un taux de vrais positifs, c'est-à-dire d'enfants dysgraphiques, de 100%, et une précision globale de 65%.

## Abstract

Handwriting is a complex motor activity. Handwriting disorders, known as dysgraphia, have a considerable impact on an individual's academic and professional success. To facilitate the diagnosis of dysgraphia, we propose an open-source and low-cost digital pen, called Sensitive Pen. In a first study, we evaluate its ease of use, usefulness and acceptability with psychomotor therapists. In a second study, we are testing the Sensitive Pen with children aged 6-10 to assess its ability to diagnose dysgraphia using machine learning. Our results show that psychomotor therapists would be ready and interested in using such a tool. Moreover, on a sample of 20 children, using the pen's cinematic and angle data, we obtained a true positive rate, i.e. of dysgraphic children, of 100%, and an overall accuracy of 65%.

## CCS Concepts

• Applied computing → Health care information systems; • Human-centered computing → Interaction devices.

## Mots clés

handwriting disorders, dysgraphia, digital tools, diagnosis

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
IHM '25, Toulouse, France

© 2025 Copyright held by the owner/author(s).
ACM ISBN 979-8-4007-1522-8/25/11
https://doi.org/10.1145/3765712.3765726
# Mots clés

troubles de l'écriture, dysgraphie, outils numérique, diagnostic

## ACM Reference Format:

Ana Phelippeau, Adrien Chaffangeon Caillet, Adrien Husson, and Joël Chevrier. 2025. Sensitive Pen : An Open-Source And Low-Cost Digital Pen For Diagnosing Children With Dysgraphia. In *The 36th Conference on l'Inter-action Humain-Machine (IHM '25), November 03-07, 2025, Toulouse, France*. ACM, New York, NY, USA, 13 pages. https://doi.org/10.1145/3765712.3765726

# 1 Introduction

Malgré les outils numériques (smartphones, tablettes et ordinateurs), l'écriture manuscrite demeure un moyen privilégié d'expression, de communication et de mémorisation. À l'école, les enfants consacrent un temps conséquent à cet apprentissage. Les troubles de l'écriture manuscrite peuvent constituer un frein aux apprentissages et au développement de l'individu s'ils ne sont pas diagnostiqués et pris en charge de manière précoce [31].

Actuellement, les tests diagnostiques des troubles de l'écriture reposent sur l'analyse visuelle de la trace écrite du crayon sur le papier. Toutefois, ces tests présentent plusieurs limites : ils ne prennent pas en compte la cinématique du mouvement d'écriture ou certaines caractéristiques du mouvement liées à la régulation tonico-posturale (i.e. la pression sur le stylo ou le papier). De plus, ces tests sont présentés comme étant non écologiques, c'est-à-dire qu'ils n'intègrent pas le contexte d'apprentissage de l'enfant [3, 14, 20, 21]. En effet, la phrase ou les mots recopiés peuvent lui être inconnus, la feuille n'est pas lignée, et les tâches demandées requièrent une bonne maîtrise des lettres et un bon niveau de lecture. La majorité de ces tests se déroulent sur des périodes courtes, alors que les déficits peuvent se révéler lors de tâches prolongées, telles que celles rencontrées dans un environnement scolaire [10]. Enfin, ces tests sont souvent subjectifs : la note finale dépend de l'examineur, de son respect de la notice du manuel, de son expérience, comme le montrent les scores de fidélité inter-correcteurs. La notation du test est une tâche laborieuse et chronophage [18].

Pour pallier ces limites, plusieurs auteurs proposent alors l'utilisation de tablettes numériques (par exemple [3, 12, 13, 21]). Ces outils numériques représentent un levier prometteur pour faciliter l'apprentissage de l'écriture manuscrite et le dépistage de ses troubles [29]. Cependant, des questionnements concernant la mise en œuvre et l'utilisation de ces outils ont été soulevés. En effet, ils ne ressemblent pas aux outils utilisés dans les classes, et leur implémentation est difficile dans des contextes scolaires ou de soins. Par ailleurs, ils sont souvent onéreux et/ou demandent des composants spécifiques. Ainsi, il est nécessaire de repenser leur conception qui doit être adaptée à la fois aux pratiques des professionnels de la santé et de l'éducation mais également prendre en considération les données scientifiques disponibles [29]. Ces outils numériques doivent être utilisables et répondre aux besoins des usagers pour être effectivement utiles au quotidien par des professionnels de la santé ou de l'éducation [29].

Ainsi, nous observons l'émergence d'une nouvelle technologie : les stylos numériques (par exemple [6, 26]). Il s'agit de stylos augmentés de capteurs pour capturer plus de données sur l'écriture. Même si leur efficacité a été démontrée [6, 26], aucune étude sur la recevabilité d'un tel outil dans le cadre de la psychomotricité en

France n'a été réalisée. Par ailleurs, nous pouvons constater que ces stylos numériques présentent eux aussi des limites. En effet, il peut manquer des données d'un modèle à l'autre. De plus, ces dispositifs ne sont pas disponibles pour une utilisation par les professionnels de santé ou les enseignants, dans les cabinets médicaux ou paramédicaux ou en classe.

Les outils qui permettent de diagnostiquer la dysgraphie sont nombreux, qu'ils soient des échelles papier/crayon ou des outils numériques. Cependant, à notre connaissance, aucun d'entre eux ne possède toutes les qualités requises pour évaluer de manière exhaustive les troubles de l'écriture. Les tests demeurent limités à un alphabet, ce qui rend difficile leur généralisation. L'alphabet hébreu par exemple, diffère fortement de l'écriture cursive latine : les caractères hébreux ne sont pas liés, ce qui entraîne une augmentation des levers de stylos et du ratio temps sur le papier/temps en l'air. Dans les études américaines ou canadiennes, l'écriture scripte est majoritairement enseignée, ce qui interroge sur la transposition des résultats de ces études sur l'écriture cursive, qui présente des contraintes propres (lier les lettres, moins de levers de stylos, etc.). Dans le cadre de l'utilisation de tâches graphomotrices, malgré des similitudes, les tâches utilisées diffèrent également d'une étude à une autre, ainsi que les variables mesurées sur cette tâche.

Face à ce constat, nous avons développé un outil numérique appelé le Sensitive Pen qui donne la possibilité de mesurer le geste graphomoteur. Le Sensitive Pen est constitué d'un stylo Bic 4 couleurs classique augmenté de capteurs de mouvement et de pression. Il a pour but d'enregistrer toutes les variables nécessaires à la caractérisation du geste graphomoteur et au diagnostic des troubles de l'écriture. Les spécificités du geste graphomoteur chez l'enfant ont été prises en compte ; en effet, le Sensitive Pen doit être adapté pour un usage chez l'enfant, en tenant compte des différentes particuliités de développement de la prise du stylo, de la taille du crayon, de son poids, etc.

Dans cet article, nous étudions dans un premier temps l'attention portée à des dispositifs comme le Sensitive Pen par 13 psychomotriciens·ne·s. Comme le soulignait la Haute Autorité de Santé dans son rapport "Intégration des dispositifs médicaux numériques à usage professionnel dans la pratique" en novembre 2022, les professionnels de santé sont parfois méfiants et/ou réticents face à l'utilisation d'outils numériques. Nous leur avons présenté le Sensitive Pen puis nous avons évalué son acceptabilité, son utilité et son utilisabilité grâce à un questionnaire. Dans un deuxième temps, nous étudions les performances d'un modèle de classification pour détecter la dysgraphie chez 56 enfants du CE1 au CM2 grâce à l'analyse des variables acquises par le Sensitive Pen durant le tracé de boucles cycloïdes, une tâche reconnue pour sa valeur prédictive dans le dépistage des troubles de l'écriture [34].

# 2 Etat de l'art

Nous présentons dans cette section une sélection non exhaustive de différents outils existants à ce jour afin de mesurer la qualité et la quantité de l'écriture manuscrite et donc dépister les troubles de l'écriture manuscrite.
## 2.1 Les tests papier/crayon

Les tests nommés "papier/crayon" sont des tests validés et standardisés permettant de diagnostiquer un trouble de l'écriture à travers l'étude de la production écrite uniquement. Ainsi, seul le produit final de l'écriture est exploré et non le processus en entier contenant d'autres paramètres fondamentaux (cinématique de l'écriture, angles d'inclinaison et d'orientation du stylo, pression et position des doigts et pression de la mine sur le papier).

Parmi ces tests, le BHK (Brave Handwriting Kinder) [7] est le plus répandu. Ce test consiste à demander à l'enfant de recopier sur une feuille blanche, pendant cinq minutes, un texte dactylographié sur une feuille elle aussi blanche. Il se base ensuite sur deux critères : la vitesse, c'est-à-dire le nombre de caractères écrits en cinq minutes, et la lisibilité. Le score de lisibilité contient 13 critères comme par exemple écriture grande, inclinaison de la marge vers la droite, mots serrés, etc. Les cinq premières lignes sont utilisées pour la notation de ce score. Pour chacune des lignes, chaque critère fait l'objet d'une notation. Elle est soit de 0 (absence du critère) ou de 1 (présence du critère). Un score total est ensuite calculé, de 0 à 65. Un score inférieur à la moyenne de la classe d'âge de 2 écarts-types est considéré comme une dysgraphie. Cependant, le BHK contient aussi des critères qualitatifs vagues comme "lettres trop étalées" qui laissent beaucoup de place à l'interprétation subjective de l'examineur. L'effet "examineur" demeure important dans ce test. La fiabilité inter-correcteurs est de 90% pour des professionnels expérimentés, cependant elle n'est que de 68% pour les professionnels non expérimentés. Ces tests sont cotés "à l'oeil et à la main" de l'expérimentateur, ce qui est très chronophage et est soumis à un jugement humain subjectif [21]. De ce fait, les études concernant l'écriture qui utilisent le BHK comportent fréquemment des échantillons réduits qui ne permettent pas de généraliser les résultats à une population générale. Le test utilisé durant le BHK est toujours le même et inconnu de l'enfant, au moins à la première passation, ce qui ne permet pas une utilisation du test dans des conditions d'écriture écologique (c'est-à-dire à l'école, avec des textes écrits tous les jours par les élèves) [3, 21]. Les enfants sont testés à nouveau par le même outil et le même texte pour quantifier leur évolution, ce qui peut générer un effet d'apprentissage (c'est-à-dire que les performances sont meilleures non pas parce que l'enfant a progressé mais du fait d'un surentraînement à cette tâche) [21]. Cet effet test-retest suppose donc d'attendre 6 mois entre deux passations du BHK.

Dans ce travail, nous utilisons également le test des boucles. Il s'agit de réaliser une succession de boucles cycloïdes. En effet, les boucles cycloïdes reflètent le mouvement de la main d'une extrémité à l'autre d'une ligne, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme l'écriture manuscrite [20, 28, 34]. Il a été montré par [34] qu'elles sont un excellent prédicateur des difficultés d'écriture manuscrite.

## 2.2 Les tablettes numériques et graphiques

Devant les limites présentées par les tests papier/crayon, de nouveaux outils numériques utilisant des tablettes ont été développés pour l'étude de l'écriture manuscrite. Nous distinguons les tablettes numériques (comme les iPad) des tablettes graphiques (comme les tablettes Wacom). Les tablettes ont alors été massivement utilisées

afin d'étudier à la fois le produit (i.e. la trace écrite) et le processus (mouvement qui génère la trace) de l'écriture. L'acquisition d'un nombre important de variables par les tablettes graphiques et numériques a permis le développement d'algorithmes de machine learning, entraînés à identifier des groupes étiquetés au préalable (généralement grâce à l'un des tests standardisés "papier/crayon"). Ces méthodes permettent de réaliser des classifications (par exemple par type de dysgraphie), de différencier automatiquement enfants dysgraphiques et non dysgraphiques, ou encore d'établir quelles sont les variables les plus importantes dans le diagnostic de la dysgraphie (par exemple, [2, 3, 12, 13, 21]).

Cependant, l'écriture manuscrite étant toujours privilégiée dans l'apprentissage du geste graphomoteur, l'utilisation de tablettes représente un dispositif différent par rapport aux conditions habituelles d'écriture d'un enfant. Les tablettes numériques, avec leur surface lisse, réduisent la friction entre le stylet et l'écran, ce qui oblige le scripteur à ajuster sa commande motrice pour éviter que le stylet ne glisse [22]. Ce changement affecte également le retour proprioceptif, en réduisant la sensation de résistance au mouvement [23]. En outre, l'écran des tablettes, avec une fréquence de rafraîchissement de 60 Hz, génère un retard de 16 ms entre la pointe du stylet et la trace affichée, créant un décalage perceptible de 1,3 mm qui peut perturber le scripteur [23]. L'absence de correspondance entre l'épaisseur du tracé et celle du stylet peut également influencer la manière dont on perçoit et ajuste l'écriture [23].

Les tablettes graphiques, quant à elles, modifient encore plus les conditions d'écriture, car la trace n'est pas projetée sur la tablette elle-même, mais sur un écran d'ordinateur, créant une incongruence spatiale entre les informations visuelles et proprioceptives [23]. Cela oblige le scripteur à effectuer une transformation visuo-motrice pour contrôler le mouvement du stylet. Une étude de [5] montre que cette transformation impacte la rapidité et la fluidité du mouvement, augmentant la variabilité spatiale, en particulier chez les jeunes enfants (4-6 ans), plus affectés que les adultes et les enfants plus âgés.

La mesure de la pression du stylo sur le papier est également soutenant problématique. En effet, ces tablettes ne sont pas construites spécifiquement pour l'analyse de l'écriture. On observe donc un effet de saturation dès que la pression est trop forte, ce qui ne permet pas des mesures fiables et des comparaisons fines entre groupes de scripteurs [15]. Concernant les angles d'orientation et d'inclinaison du stylo dans l'espace, il n'est pas toujours disponible dans les paramètres de certaines tablettes. La mesure n'est pas non plus toujours la même selon les études (par exemple, les angles d'orientation et d'inclinaison du stylo mesurés par [21] sont différentes de celles mesurées par [27]. De plus, on peut également noter que l'utilisation des tablettes ne permet pas au sujet d'orienter la feuille et contraint la posture corporelle. En fonction du type de tablette utilisé, l'espace de tracé peut être plus restreint que celui d'une feuille de papier A4 classique.

## 2.3 Les stylos numériques

Le stylo Smart Ink Pen développé par Lunardini et al. [26] a été spécialement conçu pour la mesure de l'écriture. Le stylo mesure 14,7 cm pour un diamètre maximum de 14,65 mm et un poids de 48
grammes. Il est équipé d'accéléromètres, de gyroscopes et d'un capteur de pression de la mine. Les données sont transmises sans fil via Bluetooth. Les données brutes sont l'accélération (x,y,z) la vitesse angulaire (x,y,z) et la pression de la mine sur le papier. Les données calculées sont le ratio sur papier/en l'air, la force moyenne de la mine du stylo, le nombre de changements dans la force, l'entropie, des variables concernant les tremblements et l'angle d'inclinaison du stylo. L'entropie reflète l'imprévisibilité de la trace. Ce stylo a ensuite été utilisé chez 43 adultes répartis en trois groupes d'âge (jeunes adultes, adultes et personnes âgées) afin de mettre en évidence les changements dans les variables d'écriture en fonction de l'âge et de caractériser les tremblements.

Le système Senso Grip développé par Bublin et al. [6] est constitué du stylo SensoGrip et d'une application disponible sur Android. Le SensoGrip contient une IMU avec un accéléromètre trois axes et un gyroscope trois axes. Il communique avec l'application par Bluetooth. La pression de la mine sur le papier est mesurée grâce à un capteur piézorésistif et celle des doigts sur le stylo également grâce à un capteur de force souple enroulé autour du stylo. Les données sont directement envoyées sur l'application via un microcontrôleur. Les données collectées sont : la pression des doigts sur le stylo et la pression de la mine sur le papier (ni les variables mesurées et utilisées ni les unités ne sont précisées), la vitesse d'écriture, l'accélération (x,y,z), le gyroscope (x,y,z), l'inclinaison (l'angle mesuré n'est pas précisé). Ce stylo a ensuite été utilisé pour tester un algorithme de machine learning détectant la dysgraphie chez 22 enfants de 7 à 9 ans avec une précision de 99%.

La marque Stabilo a créé un stylo numérique nommé ErgoPen, commercialisé uniquement en Allemagne au prix de 639 euros. Il est accompagné d'un logiciel utilisable uniquement sur tablette numérique. Un jeu de données de 31,275 caractères (26 lettres de l'alphabet écrits en majuscules et minuscules), écrits par 119 sujets est disponible en open-source [30]. Le stylo Stabilo est composé de deux accéléromètres, un gyroscope, un magnétomètre et un capteur de pression de la mine d'une fréquence de 100 Hz. Il ne dispose pas d'une mémoire interne. Le système est tout d'abord voué à effectuer de la reconnaissance d'écriture. Les données enregistrées permettent de stocker 14 mesures différentes : deux signaux d'accélération (x,y,z), un signal de gyroscope (x,y,z) et un signal de magnétomètre (x,y,z), la force avec laquelle la pointe du stylo touche la surface, et le pas de temps associé aux données de chacun des capteurs.

À notre connaissance, il n'existe pas d'autres stylos numériques disponibles concernant la détection des troubles de l'écriture. Aujourd'hui, nous observons que ces stylos numériques convergent vers un même dispositif. Ils embarquent tous une centrale inertielle et un capteur de pression de la mine et, pour certains, un capteur de pression et de position des doigts. Dans ce contexte, le Sensitive Pen que nous proposons est un outil open-source, largement diffusable et reproductible grâce à une documentation détaillée. Cet outil a été conçu en premier lieu pour le diagnostic des troubles de l'écriture. Le traitement des données ainsi qu'un algorithme de classification sont également disponibles.

## 3 Le système Sensitive Pen

Nous avons développé un outil numérique pour le diagnostic de la dysgraphie chez l'enfant. Une revue de littérature du développement et des variables caractéristiques des troubles de l'écriture chez l'enfant nous a permis de déterminer les caractéristiques auxquelles doit répondre cet outil. Ainsi, cet outil numérique ne doit pas être dangereux d'utilisation pour un public jeune. De la même manière, la robustesse est un critère majeur de fabrication. Le système doit être low-cost, low-tech, facilement reproductible pour être produit en plusieurs exemplaires et utilisable dans les classes et les lieux de soin de l'enfant. L'outil doit être non invasif et auto-suffisant (transportable, non encombrant, etc). Pour être performant sur l'analyse de l'écriture et être utilisé par les professionnels de santé, le Sensitive Pen doit enregistrer les variables spatiales (taille, longueur du tracé...) et temporelles de l'écriture (durée du tracé, pauses...). Il doit aussi enregistrer les variables cinématiques qui incluent les variables relatives à la vitesse et à l'accélération et les angles d'orientation et d'inclinaison du stylo. Enfin, il doit mesurer la pression de la mine sur le papier ainsi que la pression des doigts sur le stylo.

Le Sensitive Pen, représenté sur la Figure 1 est un Bic 4 couleurs, connu des enfants, sur lequel nous avons ajouté une carte électronique intégrant une centrale inertielle (IMU), une mémoire, un système bluetooth et alimentée par une batterie. Nous pouvons ainsi utiliser des cartes open source, peu chères (environ 20€) et basées sur l'Arduino. Ces cartes sont spécialisées dans la capture de mouvement en intégrant une centrale à inertie pour le suivi des mouvements sur 9 axes (accéléromètre, gyroscope et magnétomètre) et une mémoire intégrée. Pour alimenter la carte, nous avons imprimé en 3D une pièce similaire au boîtier du Bic, en termes de dimension, permettant l'installation d'une batterie à l'intérieur du stylo. Pour mesurer la pression du stylo sur la feuille, nous avons installé un capteur résistif de pression à la base de la mine dans le Bic comme illustré sur les Figures 1 et 2. Le poids du stylo après les modifications est de 20 grammes. Le dispositif électronique qui y est ajouté pèse donc 8 grammes. Un stylo bille classique pèse 6 grammes.

## 4 Étude d'utilité, d'utilisabilité et d'acceptabilité du Sensitive Pen auprès de psychomotricien·ne·s

Dans cette première étude, nous souhaitons récolter des données qualitatives sur le Sensitive Pen auprès de psychomotricien·ne·s.

### 4.1 Mesure

Nous avons utilisé un questionnaire pour évaluer l'utilisabilité, l'utilité et l'acceptabilité du Sensitive Pen. Ce questionnaire est une version adaptée de [32], initialement développée pour l'utilisation d'outil numérique pour la lecture en classe, aux spécificités du Sensitive Pen. Ce questionnaire a été choisi car il était déjà en français et en lien direct avec notre sujet. Les modifications apportées n'ont pas affecté la structure globale ni les scores finaux (il n'y a pas de score global qui aurait pu être affecté par ces retraits). Le questionnaire est disponible en Annexe, Figure 9.
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**FIGURE 2 :** Le mécanisme de captation de la pression de la mine.</figcaption></figure>

## 4.2 Protocole expérimental

Nous avons organisé un atelier sur la psychomotricité et la science dans les locaux de notre laboratoire. Lors de cet atelier, nous avons réalisé une démonstration du Sensitive Pen. Celle-ci a duré environ une heure. Les participants recevaient des informations sur le fonctionnement et l'utilisation du Sensitive Pen. Ils pouvaient ensuite le manipuler et le tester. En particulier, ils étaient invités à réaliser le test des boucles [28, 34]. Ils pouvaient ensuite voir les courbes générées grâce aux données du stylo. Chaque participant était ensuite invité à répondre, de façon anonyme, au questionnaire qualitatif présenté ci-dessous.

## 4.3 Participants

Les participants pour cette étude qualitative du Sensitive Pen étaient 13 psychomotricien·ne·s.

## 4.4 Résultats

Les données étant issues d'une échelle de Likert allant de 1 (pas du tout d'accord) à 6 (tout à fait d'accord), nous reportons la médiane et la déviation absolue de la médiane (mad).

4.4.1 **Utilisabilité.** Concernant l'utilisabilité, comme illustré sur la Figure 3, les participants estiment le fonctionnement du stylo facile à comprendre (médiane = 6, mad = 0). En revanche, ils trouvent le stylo peu confortable (médiane = 3, mad = 1). En particulier, P5, P11 et P12 commentent que le "poids" est "trop lourd". Effectivement, le Movuino et le shield de pression présents en haut du stylo peuvent déranger l'utilisateur et rendre l'expérience inconfortable par le poids supplémentaire qu'ils engendrent. Pour des raisons identiques, le geste d'écriture avec le Sensitive Pen est décrit comme moyennement facile (médiane = 3, mad = 1). Enfin, les réponses différentes pour la question de la pertinence de l'utilisation du Sensitive Pen pour les enfants de maternelle et de primaire. Les participants trouvent l'utilisation du Sensitive Pen plus pertinent pour les élèves de primaire (médiane = 5, mad = 1) que de maternelle (médiane

= 3, mad = 1). Le poids est de nouveau pointé par les participants. Effectivement, le poids actuel et le manque d'équilibre du Sensitive Pen peuvent être une difficulté pour les élèves de maternelle. De plus, les enfants d'âge maternelle débutent l'apprentissage de la graphomotricité et le geste peut-être fortement perturbé par un outil scripteur non adapté.

4.4.2 **Utilité.** Concernant l'utilité, comme illustré sur la Figure 4, tous les participants ont considéré que le Sensitive Pen est pertinent pour mesurer le geste d'écriture et diagnostiquer d'éventuels troubles (médiane=5, mad=0). 12 participants ont considéré que le Sensitive Pen reproduisait mieux les conditions naturelles d'écriture que les tablettes (médiane=5, mad=1). Un seul participant est "plutôt pas d'accord" avec cette proposition. Les participants montrent une adhésion forte sur l'apport de nouvelles variables par le Sensitive Pen (médiane=6, mad=0). Les résultats concernant la motivation théorique- des enfants à utiliser le Sensitive Pen sont favorables (médiane=5, mad=1) malgré 2 participants ayant des avis défavorables voire très défavorables ("pas du tout d'accord").

4.4.3 **Acceptabilité.** Le premier item de l'acceptabilité (voir la Figure 5) concerne le test des boucles. 12 participants le trouvent assez concis pour s'intégrer facilement dans une séance de rééducation psychomotrice (7 "tout à fait d'accord", 4 "d'accord" et 1 "plutôt d'accord") et un participant est "plutôt pas d'accord" avec cette affirmation. Un des participants précise que ce serait " un test et non un exercice unique". 12 participants pensent que le Sensitive Pen est facile à intégrer dans une séance de psychomotricité mais "plutôt en tant qu'outil d'évaluation" pour P7. Un des participants n'est "plutôt pas d'accord" avec cet item. Au niveau de la sécurité, 11 participants pensent que le Sensitive Pen ne pose pas de difficulté pour la sécurité des enfants et 2 ne sont pas d'accord avec cette affirmation à cause de la "mise en bouche" (P8 et P13). Effectivement, la présence du circuit électronique en haut d'un stylo et certains fils apparentes (ceux du capteur de pression de la mine) peuvent poser question quant à la sécurité du dispositif. La carte IMU et aucun composant électronique ne peuvent se détacher et l'enfant ne peut pas s'électrocuter. Cependant, il paraît justifié de la part des professionnels de santé d'avoir des questionnements à ce sujet. Enfin, l'ensemble des participants (8 "tout à fait d'accord", 3 "d'accord" et 2 "plutôt d'accord") répondent ne pas avoir de problème éthique à l'utilisation du Sensitive Pen dans le cadre de leur métier de psychomotricien·ne·s.

# 5 Etude de cas : utilisation du Sensitive Pen auprès d'enfants de 6 à 10 ans

## 5.1 Protocole expérimental et participants

Les participants se composent de 56 enfants venant de trois écoles différentes : deux écoles primaires publiques, l'une où nous avons recruté deux classes différentes de CE2/CM1 et l'autre où nous avons recruté une classe de CM1/CM2; ainsi qu'une école privée spécialisée dans les troubles des apprentissages, du CE1 au CM2. L'étude s'est déroulée de janvier à juin 2022. Cette étude a été approuvée par le Comité d'Éthique pour les recherches de Grenoble-Alpes (CERGA-Avis-2022-5).

Les parents ont reçu une fiche d'information ainsi qu'un formulaire de consentement à retourner signé s'ils souhaitaient que
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>FIGURE 3 : Résultats du questionnaire concernant l'utilisabilité.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>FIGURE 4 : Résultats du questionnaire concernant l'utilité.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>FIGURE 5 : Résultats du questionnaire concernant l'acceptabilité.</figcaption></figure>

leur enfant participe à l'étude. Le consentement oral des enfants a également été obtenu. Tous les enfants parlent français, bien que certains enfants pouvaient être bilingues. Le seul critère d'inclusion était d'être scolarisé du CE1 au CM2. Les enfants présentant des troubles sensoriels, un trouble neurodéveloppemental, une déficience intellectuelle ou une incapacité de tenir le stylo dans la main ou de réaliser des formes graphiques simples ont été exclus de l'étude. Les enfants ont eu la possibilité de refuser la tâche. Dans ce cas, nous leur propositions de dessiner ce qu'ils souhaitaient avec le Sensitive Pen. Les données n'étaient ensuite pas traitées.

Les enfants ont été testés dans leurs classes. Ainsi, les conditions de passation étaient le plus écologiques possible. Le dispositif illustré en Figure 6 comprenait une table et une chaise adaptées à leur taille, où les pieds pouvaient reposer au sol, l'avant-bras reposant avec un angle de 90° sur la table. Un sous-main était disposé sur la table afin de pallier une éventuelle différence de surface entre les lieux de passation. Trois caméras étaient positionnées autour de l'enfant : l'une au-dessus, l'une en face de l'enfant et une troisième latéralement.

Le test s'est déroulé en deux parties.

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>FIGURE 6 : Le dispositif de passation de l'épreuve des boucles et du BHK dans une classe.</figcaption></figure>
* Tout d'abord, il a été demandé à l'enfant de réaliser une ligne de boucles cycloïdes à l'aide du Sensitive Pen sur une feuille de papier A4 blanche, non lignée. Les boucles cycloïdes à reproduire étaient positionnées à côté de l'enfant afin de servir de modèle. Il était indiqué que l'enfant devait réaliser le nombre de boucles qu'il souhaitait, à sa vitesse d'écriture usuelle afin de se rapprocher le plus possible de ses capacités graphomotrices réelles. L'enregistrement est lancé lorsque le stylo est posé sur la table, en position initiale, et est arrêté lorsque le stylo est posé sur la table par le participant, en position initiale de nouveau.

* Il a ensuite été demandé à l'enfant de réaliser le test du BHK [7] avec un stylo 4 couleurs Bic classique. Le test du BHK a été administré à tous les enfants de l'étude, afin de vérifier la présence ou l'absence de dysgraphie chez les enfants. Il s'avère que 20% des enfants présentaient une dysgraphie non diagnostiquée. L'échantillon final se composait de 38 enfants non dysgraphiques et 18 enfants dysgraphiques.

Nous enregistrons également quelques secondes avant la prise du stylo et quelques secondes après la prise, stylo posé sur la table, afin de connaître la position du zéro suivant les 3 axes pour chaque capteur.

Le BHK a ensuite été coté et noté par la première autrice de ce papier, psychomotricienne formée à la passation du BHK. 10 (18%) des BHK ont été cotés à nouveau par deux autres psychomotriciennes expérimentées et formées à la passation du BHK. Les trois examinatrices avaient 9 ans d'expérience professionnelle. La fidélité inter-correctrices est de 0,68% (p < 0,0001). Le BHK permet d'obtenir deux scores : vitesse (nombre de caractères écrits en 5 minutes) et note globale selon 13 items. Conformément aux instructions du test, les cinq premières lignes du texte sont cotées.

## 5.2 Traitement des données

Un firmware d'acquisition des données a été réalisé à l'aide d'un programme Arduino. Les données de l'acquisition sont stockées dans la carte électronique durant le test. Elles sont ensuite extraites via un programme Python grâce à une connexion USB. Ce dernier sert également au traitement des données. L'IMU de la carte électronique permet d'enregistrer les données brutes d'accélération, de gyroscope et de magnétomètre. Les données d'accélération sont ensuite traitées afin de calculer des variables d'intérêt de la cinématique du mouvement de l'écriture. Les données de l'accéléromètre et du magnétomètre permettent la mesure des angles d'orientation et d'inclinaison du stylo. Le capteur de pression de la mine donne la mesure de la pression de la pointe du stylo sur le papier (en unité arbitraire).

Tous les codes d'extraction et de traitement des données du Sensitive Pen sont disponibles en open source. Afin de garder l'anonymat, les adresses des GitHub correspondants seront données à la publication de l'article.

## 5.3 Analyse des données et résultats

Nous avons représenté sur la Figure 7 le résultat du test BHK associé à la représentation des données de l'accélérateur selon l'axe y enregistrées par le Sensitive Pen pour un enfant non dysgraphique. De la même façon, nous avons représenté sur la Figure 8 le résultat

du test BHK associé à la représentation des données de l'accélérateur selon l'axe y enregistrées par le Sensitive Pen pour un enfant dysgraphique.

Les pics observés dans les signaux des capteurs, aux temps 500 ms et 40000 ms (Figure 7) et aux temps 2500 ms et 10000 ms (Figure 8) correspondent respectivement à la prise du stylo par le participant et à la dépose du stylo sur la feuille en fin de tracé.

A l'aide des variables cinématiques, de pression de la mine sur le stylo et des angles d'orientation et d'inclinaison du stylo, nous avons ensuite testé un modèle d'apprentissage automatique en forêt aléatoire. Notre objectif était d'étudier la possibilité de prédire la dysgraphie grâce à l'analyse des variables acquises par le Sensitive Pen durant le tracé de boucles cycloïdes. Nous avions deux jeux de données distincts présentés au Tableau 1. En effet, le manque de fiabilité du prototype (et de nombreuses difficultés techniques résultantes, inhérentes aux études pilotes) n'ont pas permis de réaliser une acquisition complète des données brutes pour tous les sujets testés. Cela nous a donc amenés à considérer deux jeux de données différents :

* un jeu de données où la pression de la mine et les variables associées ont été mesurées mais pas les variables cinématiques et d'angles.

* un jeu de données où la pression de la mine n'a pas été mesurée mais où les variables cinématiques et d'angles (inclinaison et orientation) du stylo sont disponibles.

Les données de certains sujets ont été utilisées dans les deux jeux de données. Les deux matrices de confusion pour les deux jeux de données sont présentées à la Figure 2 et à la Figure 3.

<table><caption>TABLE 1 : Résultats du modèle de classification pour les deux jeux de données distincts.</caption><thead><tr><th>Jeu de données</th><th>Taille échantillon</th><th>Cinématique</th><th>Angles</th><th>Pression</th><th>Résultats du modèle</th></tr></thead><tbody><tr><td>Enfants_1<br>IMU : cinématique + angles</td><td>20</td><td>oui</td><td>oui</td><td>non</td><td>Sensibilité : 100 %<br>Spécificité : 33 %<br>Précision : 66 %</td></tr><tr><td>Enfants_2<br>IMU : cinématique + pression</td><td>44</td><td>oui</td><td>non</td><td>oui</td><td>Sensibilité : 33 %<br>Spécificité : 78 %<br>Précision : 65 %</td></tr></tbody></table>

Pour le premier jeu de données, où les variables cinématiques et d'angles étaient disponibles, nous pouvons observer une excellente sensitivité (100%). 11 enfants ont été diagnostiqués comme dysgraphiques et ont été correctement classés comme tels par le modèle. En revanche, la spécificité est très faible : sur 9 enfants non dysgraphiques, le modèle en a classé 6 comme dysgraphiques et 3 comme non dysgraphiques (Table 2).

<table><caption>TABLE 2 : Classification basée sur les données de boucle enregistrées par le Sensitive Pen pour le jeu de données Enfants_1 (données cinématiques et d'angles). Positif = enfants dysgraphiques. Négatif = enfants non dysgraphiques.</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th rowspan="2"></th><th colspan="2">Réalité (BHK)</th></tr><tr><th>Positif (11)</th><th>Négatif (9)</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Prédiction (Sensitive Pen)</td><td>Positive</td><td>11</td><td>6</td></tr><tr><td>Négative</td><td>0</td><td>3</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>FIGURE 7 : Courbe représentant les données brutes de l'axe Ay de l'accéléromètre au cours du temps (en ms) lors de la tâche de boucle (gauche). Résultat de la passation du BHK (droite). Enfant de CM1, non dysgraphique.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>FIGURE 8 : Courbe représentant les données brutes de l'axe Ay de l'accéléromètre au cours du temps (en ms) lors de la tâche de boucle (gauche). Résultat de la passation du BHK (droite). Enfant de CM2, dysgraphique.</figcaption></figure>

Pour le deuxième jeu de données, où les variables cinématiques et de pression étaient disponibles, nous pouvons observer une sensitivité très basse (33%). 14 enfants ont été diagnostiqués comme dysgraphiques et 8 ont été classés comme tels par le modèle. La spécificité est meilleure : sur 30 enfants non dysgraphiques, le modèle

en a classé 5 comme dysgraphiques (faux-positifs) et 25 comme non dysgraphiques (Table 3).
<table><caption>TABLE 3 : Classification basée sur les données de boucle enregistrées par le Sensitive Pen pour le jeu de données Enfants_2 (données cinématiques et de pression). Positif = enfants dysgraphiques. Négatif = enfants non dysgraphiques.</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th rowspan="2"></th><th colspan="2">Réalité (BHK)</th></tr><tr><th>Positif (14)</th><th>Négatif (30)</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Prédiction (Sensitive Pen)</td><td>Positive</td><td>8</td><td>5</td></tr><tr><td>Négative</td><td>6</td><td>25</td></tr></tbody></table>

# 6 Discussion et limitations

## 6.1 Utilité, utilisabilité et acceptabilité du Sensitive Pen auprès de psychomotriciens et psychomotriciennes.

Les résultats obtenus au cours de cette étude montrent des résultats positifs et encourageants pour le Sensitive Pen en terme d'utilisabilité, d'utilité et d'acceptabilité. Cette évaluation montre que les psychomotriciens ne seraient prêts à intégrer le Sensitive Pen dans leur pratique. Ils comprennent l'intérêt et les possibilités nouvelles de l'utilisation de cet outil. Nous n'avons pas relevé de craintes manifestes, aucun des participants n'a émis la crainte que les outils numériques remplacent leur travail.

Cependant, les participants se questionnent sur la sécurité des composants électroniques apparentes. Nous sommes conscients de cette limite et il apparaît évident que le Sensitive Pen doit être à terme intégré totalement pour une utilisation optimale. Les participants ont également pointé la lourdeur du Sensitive Pen. Effectivement, le Sensitive Pen a un poids supérieur à des stylos standards. Cela est dû à la carte électronique placée en haut du stylo, qu'il est nécessaire d'intégrer dans le corps du stylo. Cette problématique doit également être adressée, car un poids trop important peut modifier et gêner le geste graphomoteur. La carte Movuino est de forme carrée et mesure 3,3 cm pour 6 g, ce qui est encombrant et trop lourd par rapport à un stylo classique mais surtout pour une main d'enfant. Le but final est d'obtenir un Sensitive Pen qui ressemble à un stylo "normal", sans les capteurs apparentes. Il est donc nécessaire de miniaturiser la carte électronique, et la reconstruire en longueur par exemple afin qu'elle soit totalement intégrée au stylo. Garder la technologie visible et évidente permet aussi de montrer la manière dont le Sensitive Pen fonctionne. Attacher la carte électronique au stylo sans qu'elle soit totalement intégrée nous a aussi permis de la démonter et remonter plus facilement afin de réaliser tous les tests et expérimentations de manière plus aisée, ainsi que de régler tous les problèmes techniques. Notre objectif final est de pouvoir confondre, dans une classe ou dans des cabinets médicaux ou paramédicaux, le Sensitive Pen avec un stylo 4 couleurs standard. Tous les éléments technologiques doivent être, à terme, complètement intégrés au stylo.

Cette évaluation a été menée sur un effectif restreint et mériterait d'être reproduite sur un échantillon plus large. De plus, des données additionnelles doivent être recueillies afin que cette étude soit plus robuste (âge, lieu d'exercice...). Des entretiens semi-directifs peuvent être ajoutés afin de préciser les limites mises en évidence par les professionnels mais aussi préciser leurs attentes vis-à-vis d'un tel outil. Il serait également pertinent d'ouvrir cette étude à d'autres professions en charge de l'évaluation et la rééducation du geste graphomoteur (orthophonistes, ergothérapeutes) mais également aux enseignants et enseignantes, ou encore aux chercheurs qui travaillent sur ces mêmes sujets.

## 6.2 Etude de cas : utilisation du Sensitive Pen auprès d'enfants de 6 à 10 ans

Dans cette étude de cas, nous avons étudié la possibilité de prédire la dysgraphie grâce à l'analyse des variables acquises par le Sensitive Pen durant le tracé de boucles cycloïdes. L'utilisation de cette tâche nous paraît intéressante car, contrairement au test du BHK, elle est indépendante de l'alphabet utilisé, et peut être testée chez des enfants d'âge maternelle/CP, avant l'acquisition formelle de l'écriture. La détection de la dysgraphie grâce au machine learning est un sujet d'actualité, que ce soit à partir des données acquises lors d'un test BHK (par exemple, [3, 12, 21]) ou lors de tâches graphomotrices spécifiques (par exemple, [13, 16, 19, 27]).

Pour le jeu de données Enfants_1, où seule la mesure des variables cinématiques et les angles d'orientation et d'inclinaison du stylo étaient utilisables, nous avons obtenu une sensitivité de 100%, c'est-à-dire que notre modèle reconnaît les enfants dysgraphiques. Les variables les plus discriminantes étaient celles liées aux angles d'orientation et d'inclinaison du stylo. Ces résultats sont en accord avec les travaux de [3, 6, 19, 27], qui ont montré également que les mesures d'angles étaient les variables les plus discriminantes pour détecter les enfants dysgraphiques par rapport aux enfants non dysgraphiques à l'aide de modèles de machine learning. En revanche, notre spécificité est faible : 6 enfants sur 9 ont été classés comme dysgraphiques alors qu'ils ne l'étaient pas.

Pour le deuxième jeu de données, où les variables cinématiques et de pression étaient disponibles, nous avons observé une sensitivité de 33%. 14 enfants étaient diagnostiqués comme dysgraphiques et 8 ont été classés comme tels par le modèle. La spécificité est meilleure : sur 30 enfants non dysgraphiques, le modèle en a classé 5 comme dysgraphiques (faux-positifs) et 25 comme non dysgraphiques. Les variables qui ont le plus d'importance dans la prédiction sont celles liées au capteur de pression de la mine : le nombre de levers, le ratio temps sur papier/temps en l'air, la moyenne du temps entre les levers. Ces résultats sont aussi en accord avec la littérature. Pour [12], l'une des 15 variables qui amène les meilleures performances est le nombre total de levers. Concernant la pression de la mine sur le papier, [27] a également utilisé un modèle de machine learning pour classer enfants dysgraphiques et non dysgraphiques. L'une des trois variables les plus discriminantes du modèle est la pression de la mine sur le papier.

Notre travail est similaire à tous les travaux précédents permettant de détecter la dysgraphie à l'aide de modèles de machine learning. Le modèle utilisé dans cette étude pilote, en classification aléatoire, a également été utilisé par d'autres auteurs. Asselborn et al. ont utilisé une tablette graphique pour un échantillon de 56 enfants dysgraphiques et 242 enfants non dysgraphiques français. [3] La sensitivité et la sensibilité sont de 96%. Devillaine et al. ont demandé à 53 enfants dysgraphiques et 305 enfants typiques français d'écrire le BHK sur une tablette graphique [13]. Le résultat de leur modèle montre 75% de sensitivité, 71% de spécificité et 73%
d'accuracy (taux de prédiction correcte sur l'ensemble des individus). Kedar et al. ont obtenu une accuracy de 92,59% en testant 60 enfants sur des tâches de dessin, copie de mots et copie de phrases, également sur une tablette graphique [24]. 57 enfants typiques et 63 enfants dysgraphiques ont été testés par Kunhoth et al. sur des tâches de copie de lettres, de mots, ou de phrases sur une tablette graphique [25]. Les auteurs obtiennent comme résultat de son modèle une sensitivité de 78,5% et une spécificité de 80,8%, 57 enfants dysgraphiques et 63 enfants non dysgraphiques. Enfin, Mekyska et al. obtiennent une sensitivité de 96% et une spécificité de 96% [27]. Les auteurs ont récolté à l'aide d'une tablette graphique des données pour 27 enfants dysgraphiques et 27 enfants typiques, en utilisant une tâche graphomotrice et une échelle papier/crayon.

Nous pouvons remarquer que ces études sont toutes réalisées sur tablette graphique. À notre connaissance, seule l'étude de Bublin et al. a utilisé un stylo numérique pour réaliser un modèle de deep learning pour dépister la dysgraphie [6]. Dans cet article, nous proposons un protocole similaire mais dont l'outil d'acquisition de données est un stylo low-cost, open source, autonome, utilisable en environnement écologique (classe ou cabinets médicaux ou paramédicaux). De plus, les variables, et donc les capteurs nécessaires à la mesure du geste graphomoteur chez l'enfant, ont été identifiés et adaptés pour une utilisation sur un stylo numérique. Nous émettons l'hypothèse que notre modèle de classification devrait être plus performant si nous récoltons un plus grand nombre de données avec le Sensitive Pen (en augmentant la taille de l'échantillon). En effet, la taille des échantillons est systématiquement plus grande que la nôtre dans les études décrites ci-dessus. Nous n'avons pas identifié de corpus open-source permettant d'obtenir des données supplémentaires pour notre dispositif. De plus, les tâches utilisées diffèrent selon les études, ce qui rend la création d'un corpus difficile. La collecte de données en milieu écologique chez les enfants peut être ardue en raison des contraintes amenées par un tel environnement : accès aux classes, acceptation des enseignants et des parents, ainsi que les contraintes techniques liées à la création d'un nouvel outil technologique.

En comparaison avec les études précédentes, nous substituons un stylo à des tablettes numériques et graphiques avec le même dispositif d'ensemble et le même protocole. L'intérêt de l'utilisation du Sensitive Pen réside dans son caractère low-cost, écologique et open source pour une diffusion large et une utilisation simplifiée et en autonomie pour la recherche, l'éducation et la clinique.

## 7 Travail futur

Le Sensitive Pen est facilement modulable et pourrait être augmenté d'un outil de sonification. Nous utiliserons un système déporté (enceinte bluetooth) pour éviter d'alourdir le dispositif ou d'ajouter des câbles qui gêneraient le scripteur. En effet, un feedback audio couplé aux caractéristiques spatio-temporelles de l'écriture pourrait être une aide au diagnostic [8, 9] et à la rééducation des troubles de l'écriture [8, 11]. La sonification est utilisée pour optimiser le contrôle, l'exécution et la planification du mouvement [17] et a été expérimentée dans le cadre de l'écriture manuscrite. La sonification de l'écriture a montré des effets sur la pression exercée sur le stylo [4], la pression de la mine [4], la vitesse et la fluidité du mouvement scripteur chez des enfants avec dysgraphie [11].

Des effets motivationnels de la sonification ont aussi été relevés [1]. De la même manière, l'ajout d'un signal lumineux aiderait à améliorer la rééducation de la trace écrite en fournissant des informations visuelles au scripteur. [33] a récemment conduit une étude sur l'apport d'un signal lumineux. Dans cette étude, le SensoGrip est équipé d'un anneau qui émet une couleur en fonction de différents paramètres. Par exemple, l'anneau lumineux peut s'allumer en rouge si la pression de la mine et la pression des doigts sont trop fortes. Le signal lumineux a permis aux enfants de prendre conscience de la pression appliquée sur le stylo mais est aussi un élément de motivation pour écrire et dessiner. En effet, les enfants dysgraphiques ont souvent un rapport conflictuel avec l'écriture et peuvent refuser les tâches scriptrices. Ajouter un élément motivationnel comme de la lumière permettrait peut-être d'améliorer leur rapport à l'écriture manuscrite. Ainsi, nous pourrons également augmenter le Sensitive Pen d'un signal lumineux, afin de faciliter l'apprentissage de l'écriture en procurant un feedback en temps réel. Cependant, il serait nécessaire de vérifier que cela n'impacte pas la concentration du sujet durant la tâche.

## 8 Conclusion

Comme il l'a déjà été énoncé par [21, 29], l'intérêt à terme de ces outils numériques serait de permettre dans une perspective inclusive de collecter des données habituellement inaccessibles et dont la diversité refléterait la variabilité clinique des troubles de l'écriture. Cela permettrait un meilleur dépistage mais aussi une meilleure rééducation des difficultés d'écriture. L'objectif final de notre travail est donc une évaluation quantitative, écologique et fiable de l'écriture manuscrite, pour un meilleur dépistage et rééducation des troubles de l'écriture chez l'enfant mais également des applications variées. Nos travaux contribuent à la production de stylos numériques open-source, low-cost et hackable, à partir du stylo Bic 4 couleur qui est connu de tous et de toutes. Ce système facile à utiliser peut permettre un suivi quantitatif et écologique du geste graphomoteur. Ce travail ouvre des perspectives pour la santé, l'éducation et la recherche fondamentale ou clinique.

## Références

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A Questionnaires

Utilisabilité

<table><tbody><tr><td rowspan="10">UTILISABLE (A)</td><td colspan="6">A1. L'utilisation du stylo est facile à comprendre.</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td colspan="6">A2. Le stylo est confortable à tenir.</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td colspan="6">A3. Le geste d'écriture avec le Sensitive Pen est agréable et facile.</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td colspan="6">A4. L'outil Sensitive pen est pertinent et ajusté pour un public d'enfants présentant des troubles de l'écriture d'âge maternelle.</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td colspan="6">A5. L'outil Sensitive pen est pertinent et ajusté pour un public d'enfants présentant des troubles de l'écriture d'âge élémentaire.</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr></tbody></table>

Utilité

<table><tbody><tr><td rowspan="4">UTILE (B)</td><td colspan="6">B1. Le Sensitive Pen semble pertinent pour mesurer le geste d'écriture et diagnostiquer d'éventuels troubles (dysgraphie).</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td colspan="6">B2. Si non : que manque t-il au Sensitive Pen pour être complètement pertinent ?</td></tr><tr><td colspan="6">B3. Le Sensitive Pen reproduit mieux les conditions naturelles d'écriture que des outils comme les tablettes.</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr></tbody></table>
<table><tbody><tr><td></td><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td></td><td colspan="6">B4. Cet outil apporte des informations nouvelles par rapport aux outils de mesure du geste d'écriture déjà disponibles (BHK, autres échelles...).</td></tr><tr><td></td><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td></td><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td></td><td colspan="6">B5. Les enfants sont motivés pour utiliser le Sensitive Pen et montrent de l'intérêt pour celui-ci.</td></tr><tr><td></td><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td></td><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr></tbody></table>

## Acceptabilité

<table><caption>FIGURE 9 : Questionnaire qualitatif concernant le Sensitive Pen à destination des psychomotriciens et des psychomotriciennes.</caption><tbody><tr><td rowspan="6">ACCEPTABLE (C)</td><td colspan="6">C1. Le test des boucles est assez concis pour s'intégrer facilement dans une rééducation psychomotrice.</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td colspan="6">C2. L'utilisation du Sensitive Pen est facile à incorporer dans une séance de psychomotricité.</td></tr><tr><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td colspan="6">C3. L'utilisation du Sensitive Pen ne pose pas de problème pour la sécurité des enfants.</td></tr><tr><td></td><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td></td><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr><tr><td colspan="6">C4. L'utilisation du Sensitive Pen ne présente aucun problème pour mon éthique et mes valeurs en tant que psychomotriciens.</td></tr><tr><td></td><td>(1)</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>(6)</td></tr><tr><td></td><td>pas du tout d'accord</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>tout à fait d'accord</td></tr></tbody></table>