Aide ton robot à s’échapper… du Labyrinthe!

Les Ingéniaux vous proposent de continuer votre découverte du monde de la robotique et de la programmation. Au cours de ce stage de robotique, on utilise le kit robotique mBot de la marque Makeblock.

Non seulement vous allez vous familiariser avec toutes les étapes de sa création, mais vous devrez également relever un défi complexe de programmation: quelle est la meilleure stratégie pour s’évader d’un labyrinthe?

Ce stage est conseillé comme un “niveau 2” pour les élèves qui ont déjà fréquenté le stage “Construis et programme un robot de course!“.

Objectif de l’atelier

Chaque élève construit et programme un kit robotique Makeblock. A la fin du stage, le robot sera capable d’interagir avec l’environnement et d’effectuer des actions autonomes.

Qui anime?

Cet atelier est animé par Francesco, fondateur des Ingéniaux.

Francesco est ingénieur de son métier et passionné de jeux. Il aime concevoir, bricoler (on dit plutôt « prototyper » pour faire sérieux, en fait), perfectionner et surtout partager ce qu’il a appris, et apprendre des autres.

Organisation pratique

Les séances ont lieu dans l’une des salles du makerspace des Ingéniaux.

Elles ont une durée de 3h, structurées ainsi:

• l’animateur commence par une petite présentation des objectifs de la séance, puis des notions qui seront abordés lors de l’atelier
• les participants sont invités à mettre en pratique les nouvelles notions, avec l’accompagnement de l’animateur, qui les aide si besoin
• à la fin de la séance, on met en commun les résultats obtenus pour faire le point ensemble et préparer la séance suivante
• on prend quelques minutes pour ranger le matériel.

NB – les robots restent chez les Ingéniaux à la fin du stage!

Déroulement du projet

Voici comment le cours se déroule sur ses 4 séances.

Jour 1:

1. Assemblage: Présentation du kit mBot et assemblage du robot (montage mécanique, câblage).
2. Introduction à la Programmation: Découverte de l’environnement mBlock pour programmer le robot: rappel des instructions élémentaires (pour ceux qui n’auraient jamais utilisé un environnement de programmation graphique), puis réalisation d’un algorithme simple. Pour ceux qui ont déjà une première expérience, des exercices un peu plus sophistiqués seront proposés.
3. A la fin de cette première journée, les participants savent faire rouler le robot et allumer les LED colorées en fonction de l’algorithme qu’ils ont conçu.

Jour 2:

1. Programmation: On apprend au robot à suivre les traces noires qui forment la grille sur laquelle le robot se déplace à l’intérieur du labyrinthe; puis on met en fonction le capteur à ultrasons, qui permet de mesurer la distance par rapport aux obstacles.
2. Dans la salle du Makerspace, les élèves auront tout l’espace nécessaire pour tester le fonctionnement de leur robot.

Jour 3:

1. Étude des algorithmes pour sortir du labyrinthe: quelle est la meilleure stratégie? On en discute tous ensemble et on essaie différentes options.
2. En fonction de l’avancement de chacun, on ajoute des fonctionnalités au robot: l’affichage de sa direction avec une matrice de LED…

Jour 4:

1. Localisation: on ajoute un capteur pour permettre au robot de calculer sa position. Sera-t-il maintenant possible de sortir facilement du labyrinthe?
2. Les participants sont libres de modifier le labyrinthe selon des niveaux de difficulté croissants, et vérifier la force de leur algorithme.

Outils

Les participants se serviront des outils suivants:

• Outils manuels (clés, tournevis…) pour assembler le robot
• Scratch / mBlock pour programmer le robot.
• un labyrinthe avec parois repositionnables, pour mettre au défi son robot!

Ce que les participants apprennent

Les concepts de base de la robotique:

• ce qu’est un capteur, un actionneur, un contrôleur;
• comment le logiciel contrôle une machine.

Les notions de base de la programmation:

• définir la logique d’un programme informatique (“algorithmie”);
• utilisation d’environnements graphiques (Scratch);
• comment écrire et perfectionner un code simple.

Quelques notions de base de la conception:

• définir une fonctionnalité et identifier les moyens techniques de la réaliser;
• mesurer la performance d’une solution (vitesse, précision…);
• approcher une problématique complexe avec une démarche structurée (simplifier le problème en le décomposant, tester et améliorer, …)