Ce défi est à la recherche d'un système haptique de stylet à rétroaction bimanuel avec une bonne résolution, robuste et abordable, qui interagit, via le mode Wi-Fi / Bluetooth, avec les plateformes mobiles.
Promoteur du défi : Conseil de recherches du Canada (CNRC)
Mécanisme de financement : subvention
Date d'ouverture : 16 Juillet 2018
Date de clôture : 20 Septembre 2018, 14 h, heure avancée de l'Est (HAE)
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Défi
Énoncé du problème
La simulation interactive est une approche acceptée pour l'enseignement des compétences de manipulation auprès des professionels hautement qualifiées, y compris les médecins. Un système haptique recrée le sens du toucher en appliquant des forces, des vibrations ou des mouvements à l'utilisateur. La simulation interactive actuelle utilise des systèmes haptiques coûteux et volumineux pour fournir une rétroaction sensorielle sensible à l'utilisateur. Notre objectif est de démocratiser la simulation interactive pour la communauté médicale en général en développant une simulation interactive abordable, mais réaliste, et interagissant avec des plateformes informatiques mobiles telles que iOS et Android. Cet objectif nécessite des haptiques à plus petite échelle et plus rentables.
Résultats souhaités et points à considérer
Abordable: le prix de vente final d'une paire d'haptiques bimanuelle doit être suffisamment bas pour permettre un déploiement de masse, la démocratisation de la technologie à l'échelle nationale et internationale, y compris dans les pays en développement. Pour être commercialement intéressant dans ce contexte, le prix de détail devra donc être compris entre 1000 et 3000 dollars pour une paire d'haptiques bimanuelle.
Possibilité d'avoir une connectivité sans fil via Wi-Fi et/ou Bluetooth avec Android, iOS et Windows pour les plates-formes informatiques tablettes et ordinateurs portables.
Spécifications de cible:
La force varie de 0 à 4 N (Newton).
Friction de 2% de la force
Résolution de positionnement de 0,1% l'espace de travail
Espace de travail : sphère de 300 mm de diamètre
Position de bras 6-DOF (Degrees Of Freedom/Degrés de liberté), force de 3-DOF
Vitesse/fréquence de communication entre le système haptique et le logiciel sur la tablette/PC devra être capable d'atteindre 1 msec/1000 Hz
Offert en tant que paire bimanuelle avec plate-forme informatique, trousse de développement logiciel (SDK) en code source ouvert librement disponible, microprogramme et carte électronique.
Le système haptique devra être assez robuste pour supporter un usage quotidien pendant au moins trois ans.
Historique et contexte
Les technologies existantes de simulation manipulative pour la médecine emploient actuellement des systèmes haptiques volumineux et coûteux. Ces systèmes 3D sont commercialisés par des PME internationales et canadiennes. Les coûts de tels systèmes empêchent leur potentiel de déploiement en masse et la taille de tels systèmes empêche leur potentiel pour une utilisation pratique - n'importe quand, n'importe où, pour n'importe qui. Il convient de noter que les tablettes disponibles sur le marché offrent un stylet interactif, mais sans rétroaction tactile lorsqu'on interagit avec une scène VR.
À l'heure actuelle, la formation des étudiants en médecine se fait dans des centres de simulation centralisés qui hébergent des simulateurs plus gros, avec des haptiques correspondantes. Les étudiants en médecine et les professionnels manquent de temps pour se rendre dans ces centres de simulation, souvent situés dans des endroits peu pratiques, loin du lieu de soins. L'objectif de ce défi est d'apporter la simulation au stagiaire, avec des simulateurs mobiles à faible coût qui utilisent des composants correspondants, y compris des haptiques pour l'interaction tactile des tissus mous. Ce développement serait un changement de paradigme dans la façon de donner la formation par simulation.
D'autres avantages potentiels d'un tel développement pourraient être de faciliter le déploiement de simulateurs dans des régions du monde qui n'ont pas les moyens de s'offrir des simulateurs montés sur chariot traditionnels. Les avantages secondaires potentiels du développement sont pour les formateurs de soudage et les jeux.
Valeur maximale et déplacement
Valeur maximale de la subvention
Ce défi pourrait donner lieu à de multiples subventions.
Un financement pouvant aller jusqu'à 150 000 $ CAN pour une durée maximale de six mois pourrait être offert pour toute subvention de la phase 1 découlant de ce défi.
Un financement pouvant aller jusqu'à 500 000 $ CAN pour une durée maximale de deux ans pourrait être offert pour toute subvention de la phase 2 découlant de ce défi.
Cette divulgation est faite de bonne foi et n'engage pas le Canada à accorder une subvention correspondant à la valeur totale maximale du financement.
Déplacements
Déplacements : Pour la phase 1, il est prévu que jusqu'à trois réunions pourraient exiger que le(s) candidat(s) retenu(s) se déplace(nt) aux endroits ci-dessous :
- Rencontre de démarrage
Montréal, Québec - Rapport Final
Montreal, Québec
Admissibilité
Les propositions de solutions peuvent uniquement être présentées par une petite entreprise qui satisfait aux critères suivants :
- être à but lucratif
- être constituée au Canada (au fédéral ou au provincial)
- compter au plus 499 employés équivalent temps plein (ETP)Note de bas de page *
- mener des activités de recherche-développement au Canada
- verser présentement au moins 50 % de ses salaires, rémunérations et honoraires annuels à des employés et à des entrepreneurs qui passent la majeure partie de leurs heures de travail au CanadaNote de bas de page *
- compter au moins 50 % de ses employés ETP dont le lieu de travail habituel est au CanadaNote de bas de page *
- compter au moins 50 % de ses cadres supérieurs (vice-président ou niveaux supérieurs) dont la résidence principale est au CanadaNote de bas de page *
Guide de présentation d'une demande ou d'une soumission
Tous les ministères et organismes qui publient des défis dans le cadre du programme SIC, qu'ils offrent ou non une subvention ou un contrat comme instrument financier de soutien à la recherche et au développement (R et D) dans la première et la deuxième phases, évalueront les demandes et les soumissions de toutes les petites entreprises en se basant sur des questions types. Les formulaires de demande en ligne et le système de soumission comprendront ces questions types et des indications sur la longueur des réponses.
Processus d'évaluation
Les demandes ou soumissions complètes présentées seront transmises au ministère ou à l'organisme qui a publié le défi, ainsi qu'au Programme d'aide à la recherche industrielle (PARI) à des fins d'évaluation. Le ministère ou l'organisme qui parraine le défi a la prérogative de décider à quelles entreprises il octroie du financement dans le cadre de la première la phase. Toutes les entreprises qui présentent une demande ou une soumission recevront des commentaires.
Ce qui suit vise à donner des indications sur les questions qui pourraient être posées dans le cadre du processus de présentation de demandes ou de soumissions avant l'acceptation de ces dernières reçues d'entreprises admissibles. Les informations ci-dessous peuvent être utilisées pour évaluer les demandes et peuvent être modifiées en tout temps.
Innovation
- Soyez prêt à indiquer le niveau de maturité technologique (NMT) de départ de la solution et le NMT prévu au terme de la première phase. Rappel : la première phase est réservée aux solutions de niveaux 1 à 4 de l'échelle du NMT.
- Soyez prêt à décrire le caractère novateur de votre solution et la façon dont elle fait progresser l'état des connaissances par rapport aux technologies existantes, notamment les solutions concurrentes. Veuillez inclure dans votre description les bases scientifiques et technologiques sur lesquelles repose la solution que vous proposez.
- Soyez prêt à déterminer les principaux risques scientifiques et techniques liés à votre solution et la manière dont ces risques seront gérés dans la première phase.
Avantages pour le Canada
- Soyez prêt à fournir une brève description de la solution que vous proposez et de la façon dont elle résout le problème cerné par le ministère ou l'organisme qui a publié l'énoncé de défi.
- Soyez prêt à décrire les avantages pour le Canada qui pourraient découler d'un développement réussi de votre solution en mettant l'accent sur trois types d'avantages : les avantages économiques, les avantages sur le plan de l'innovation et les avantages pour le public.
Avantages économiques : considérez l'incidence de la solution proposée sur la croissance de votre entreprise et d'autres entreprises au Canada. Il peut s'agir du développement de nouvelles grappes industrielles et chaînes d'approvisionnement. Il faut prendre en compte le nombre d'emplois créés, le nombre d'emplois bien rémunérés, la hausse des recettes liée au projet, etc.
Avantages sur le plan de l'innovation : l'apport escompté de la solution proposée à la création ou à l'amélioration d'innovations industrielles ou technologiques récentes au sein de votre entreprise. Par exemple, les retombées potentielles, la création de propriétés intellectuelles, l'incidence de la nouvelle technologie sur la productivité, etc.
Avantages pour le public : la contribution prévue de la solution proposée pour la population canadienne en général, notamment des pratiques commerciales et d'embauche inclusives (par ex. l'équilibre entre les sexes) et un investissement dans les compétences et la formation, ainsi que dans l'environnement.
Capacité de gestion et technologique
- Soyez prêt à préciser le plan de travail de la première phase, notamment les principales étapes et activités prévues, le délai total prévu pour compléter la première phase (pas plus de six mois), les ressources requises pour achever le projet et les principaux critères de réussite.
- Soyez prêt à préciser les risques potentiels du projet (par ex. risques financiers, gestion du projet, ressources humaines, etc.) qui peuvent menacer la réussite du développement de la solution et leur gestion dans la première phase.
- Soyez prêt à donner une brève description de l'équipe de mise en œuvre du projet, notamment les membres, les partenaires, leurs rôles et responsabilités, ainsi que la pertinence de leur expertise dans le cadre du projet. Les membres de l'équipe doivent comprendre un chef de projet.
- Soyez prêt à expliquer les mesures prises par votre entreprise pour favoriser une plus grande intégration dans ses activités d'innovation. Un des objectifs du programme consiste à favoriser une plus grande participation des groupes sous-représentés (par ex. les femmes, les Autochtones, les jeunes, les personnes handicapées et les membres des minorités visibles) à l'économie de l'innovation.
Capacité financière
- Soyez prêt à fournir une proposition financière pour la recherche et le développement de la première phase. Assurez-vous de vérifier les détails de chaque défi publié relatifs aux coûts admissibles ou non et au maximum de financement disponible pour la première phase.
- Soyez également prêt à fournir de l'information sur le financement reçu d'autres ordres de gouvernement (fédéral, provincial et municipal) pour le travail que vous proposez dans votre demande ou soumission.
- Soyez prêt à préciser la surveillance et les contrôles financiers que votre entreprise a mis en place pour gérer les fonds publics advenant qu'elle soit choisie pour entamer la première phase.
Commercialisation
- Soyez prêt à préciser comment vous envisagez la commercialisation de votre solution et comment vous comptez atténuer les risques ou les obstacles potentiels relatifs à sa commercialisation ultérieure.
Critères d'évaluation
| Question | Obligatoire/ présélection/coté | Critère | Évaluation | Réussite/échec ou échelle de points | Note minimale de passage |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 (a) | Présélection | Le demandeur ou soumissionnaire démontre que la solution proposée commence entre les niveaux de maturité technologique (NMT) 1 et 4 (inclusivement). | Réussite : Le demandeur ou soumissionnaire a démontré que la solution proposée commence entre les NMT 1 et 4 (inclusivement) et fournit une justification en expliquant le type de recherche et développement (R et D) effectué pour que la solution atteigne le NMT énoncé.
Échec : Le demandeur ou soumissionnaire n'a pas fourni de preuves suffisantes qui démontrent que le NMT se situe entre 1 et 4 (inclusivement) :
|
Réussite/échec | Réussite |
| 1 (b) | Critères cotés | La mesure dans laquelle le demandeur ou soumissionnaire a démontré que la solution proposée représente une avancée technologique par rapport aux technologies existantes, y compris les solutions concurrentes, et fournit une description des bases scientifiques et technologiques de la solution. |
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0-8 | 4 |
| 1 (c) | Critères cotés | La mesure dans laquelle le demandeur ou soumissionnaire a démontré que la solution proposée peut résoudre le problème soulevé dans le défi. |
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0-8 | 4 |
| 1 (d) | Critères cotés | Le demandeur ou soumissionnaire détermine les risques scientifiques et techniques liés à sa solution et la manière dont ces risques seront gérés dans la première phase. |
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0-8 | s. o. |
| Question | Obligatoire/ présélection/coté | Critère | Évaluation | Réussite/échec ou échelle de points | Note minimale de passage |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | Critères cotés | La solution proposée décrit les avantages qui pourraient découler de la réussite de l'élaboration de la solution en fonction des trois catégories suivantes (avantages économiques, avantages sur le plan de l'innovation, avantages pour le public). | Le demandeur ou le soumissionnaire nomme les avantages pour le Canada en citant les trois catégories ci-dessous (innovation, économiques et pour le public).
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9 | s. o. |
| Question | Obligatoire/ présélection/coté | Critère | Évaluation | Réussite/échec ou échelle de points | Note minimale de passage |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 (a) | Critères cotés | Le demandeur ou le soumissionnaire fournit un plan de projet pour la phase 1 qui comprend les jalons et les activités clés, le temps estimé pour réaliser les jalons et les critères de réussite connexes. |
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0-8 | s. o. |
| 3 (b) | Critères cotés | Le demandeur ou le soumissionnaire décrit les risques potentiels inhérents à la gestion du projet qui menacent la réussite de l'élaboration du projet et la façon dont ils seront gérés à la phase 1. |
|
0-8 | s. o. |
| 3 (c) | Critères cotés | Le demandeur ou le soumissionnaire définit les rôles, les responsabilités et l'expertise de l'équipe de mise en œuvre du projet qui élaborera la solution à la phase 1. |
|
0-8 | s. o. |
| 3 (d) | Critères cotés | Le demandeur ou le soumissionnaire explique la façon dont il inclut des membres de groupes sous-représentés (p. ex. les femmes, les peuples autochtones, les minorités visibles) dans ses efforts d'innovation. |
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0-3 | s. o. |
| Question | Obligatoire/ présélection/coté | Critère | Évaluation | Réussite/échec ou échelle de points | Note minimale de passage |
|---|---|---|---|---|---|
| 4 (a) | Critères cotés | La mesure dans laquelle le demandeur ou le soumissionnaire a présenté une proposition financière réaliste pour faire progresser la solution proposée à la phase 1. |
|
0-4 | s. o. |
| 4 (b) | Critères cotés | La mesure dans laquelle le demandeur ou le soumissionnaire a prévu des contrôles financiers et une surveillance pour gérer les fonds publics à la phase 1. |
|
0-4 | s. o. |
| Question | Obligatoire/ présélection/coté | Critère | Évaluation | Réussite/échec ou échelle de points | Note minimale de passage |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 (a) | Critères cotés | La mesure dans laquelle le demandeur ou soumissionnaire a pensé au-delà des travaux à la phase 1 et à la progression de la solution à la phase 2. |
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0-8 | s. o. |
| 5 (b) | Critères cotés | La mesure dans laquelle le demandeur ou le soumissionnaire a cerné un marché ciblé, les risques et les obstacles liés à la commercialisation après la phase 2. |
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0-4 | s. o. |
- Note minimale de passage
- 40
- Total maximal possible
- 80
Questions et réponses
Toutes les questions concernant un défi en particulier seront affichées ici avec la réponse correspondante.
Si vous avez une question à propos d'un défi, veuillez l'envoyer à ISED-ISDE@canada.ca.
Vous pouvez également consulter la Foire aux questions sur le programme Solutions innovatrices Canada.
Un lexique est aussi disponible.
La force souhaitée est de 0 à 4N, le maximum est-il un idéal ou le maximum toléré.
Maximum idéal
Friction de 2% de quelle force? (Simulation de friction à 2 % sur surface ou force simulant le poids)
Force induite indésirable causé par le mécanisme lorsqu'on bouge le bras haptique (souvent appelé backdrive friction)
La surface de travail est-elle la minimale, la maximale ou la grandeur moyenne?
Espace de travail moyen
La surface de travail peut-elle être un volume (Mouvement 3D avec profondeur)?
L'espace de travail est un volume
La position du bras en 6DOF selon la documentation, est-ce que la main a d'autre DOF ou ce sont les mêmes? (6 DOF bras, 6 DOF avant-bras et 6DOF main)
On parle du bras du robot haptique (stylet) et non pas du bras de l'utilisateur
Vitesse de communication donné en bit per seconde, en bande de transmission ou en bande totale? (Exemple: Bluetooth 2.4ghz et transmission à 1-2kHz pour chaque byte
Indépendamment de la modalité de transmission, la vitesse de communication de 1000Hz veut dire 1000 transferts de position et force par seconde
Est-ce que le code source libre inclue uniquement celui du SDK ou le matériel aussi? (Programmation embarqué)
SDK uniquement
Une solution VR est-elle acceptée? (Réalité Virtuelle, pour affichage et interaction avec le contenu virtuel)
Le défi concerne uniquement le robot haptique indépendamment de la solution VR
Est-ce que le stylet est obligatoire?
Un stylet de base devrait être normalement fourni, mais pas obligatoire
Finalement, nous notons que le défi proposé ne semble pas pour un système pleinement haptique. Est-il possible de proposer une technologie allant au-delà du carcan proposé? (Zone d'intérêt en 3D, multi instruments, approche par gants)
Le défi est pour un espace 3D et 2 instruments (bi-manuel)
Pouvez-vous expliquer plus en détail la signification de NMT 1 et 2? Avons-nous bien compris que les concepts qui se trouvent à ces niveaux seraient en format papier (p. ex. modèle 3D, dessins) seulement?
Veuillez consulter la question « Qu’est-ce que le niveau de maturité technologique (NMT) d’une entreprise? », qui se trouve à la section « Autres questions » de la foire aux questions.
En ce qui concerne « Position de bras 6-DOF (Degrees Of Freedom/Degrés de liberté), force de 3-DOF », avons-nous bien compris que cela signifie une liberté en matière de position (XYZ) et d’assiette (tangage, roulis, lacet) pour l’effecteur terminal, et une force de XYZ?
Oui, votre interprétation de l’élément « Position de bras 6-DOF (Degrees Of Freedom/Degrés de liberté), force de 3-DOF » est exacte.
Est ce que l’espace de travail sphérique de 300 mm de diamètre est par main ou combiné?
Il s’agit d’un espace de travail sphérique de 300 mm par main.
L’espace de travail de 300 mm représente-t-il un seuil inférieur, ou est-ce que l’espace de travail doit correspondre à une sphère de 300 mm?
300 mm est le volume minimal à respecter. Il s’agit donc du seuil inférieur.
Pouvez-vous expliquer plus en détail ce que les juges considéreraient comme étant des améliorations mineures ou majeures?
Les évaluateurs sont des experts en la matière dans le domaine lié au défi particulier. Ils s’appuieront sur leur expertise et leurs connaissances étendues de l’avancée technologique concernant le défi pour déterminer si les propositions apportent des améliorations mineures ou majeures. Il incombe à chaque demandeur de décrire sa proposition et de justifier si elle représente des améliorations mineures ou majeures aux technologies recherchées dans le cadre du défi.
Habituellement, combien de demandes sont présentées pour ces défis?
Cela est difficile à prévoir, car le nombre de candidats varie selon le défi. Ce nombre peut varier entre quelques candidats et plusieurs dizaines.