Usages

Programmation du robot Thymio en cycle 3

Collège Darius Milhaud - Sartrouville

Le contexte

Au collège Darius Milhaud de Sartrouville, les enseignants de sciences en 6e travaillent sur des thèmes communs en physique, SVT et technologie. L’un des thèmes choisis par l’équipe de sciences est « partir vivre sur Mars ».
Dans le cadre des cours de technologie, les enseignants ont décidé d’étudier les robots explorateurs de Mars de la NASA et plus particulièrement le Rover Spirit, qui, après 5 ans de bons et loyaux services, s’est enlisé dans une dune en 2009.
Les élèves se sont donc vu lancer le défi de programmer un robot de sauvetage afin de récupérer le robot coincé.

Le défi

Les élèves devront donc être capables de programmer un robot afin qu’il s’oriente seul dans un labyrinthe jusqu’au robot qui doit être « sauvé » puis le remorquer jusqu’à la sortie.

Le matériel

L’équipe a choisi d’utiliser des robots Thymio pour le projet. En effet, ce petit robot éducatif se programme facilement par blocs et dispose de nombreux capteurs d’obstacles lui permettant de repérer facilement ce qui se trouve devant ou derrière lui, mais également si les obstacles arrivent du côté droit ou gauche, ce qui est particulièrement pratique dans l’évitement d’obstacles.

Le logiciel

Le robot Thymio dispose de plusieurs outils pour être programmé. Ici, il a été fait le choix d’utiliser Blockly4Thymio qui permet une programmation par blocs contrairement au logiciel Thymio VPL de l’éditeur du robot qui propose plutôt une programmation événementielle.

Le déroulé

Dans un premier temps, les élèves ont découvert le fonctionnement du robot et de ses différents capteurs et actionneurs. Puis, dans un deuxième temps, il ont eu quelques défis de programmation à relever (parcourir un distance donnée et revenir au point de départ, détecter un obstacle, ne pas tomber du bord de la table…)
Ils ont dû pour cela mettre en œuvre des notions de mathématiques (distances, angles) et des notions d’algorithmie (boucles, conditions, fonctions logiques ET, OU…)
Le robot Thymio n’étant pas équipé d’un dispositif lui permettant d’attraper des objets, les élèves ont été amenés à réfléchir aux solutions techniques envisageables pour ramener le robot immobilisé jusqu’à la sortie du labyrinthe. Ils ont rapidement exclu les solutions qui consistaient à pousser ce robot puisqu’ils se priveraient alors des capteurs d’obstacles, rendant impossible la sortie du labyrinthe. Ils ont retenu une solution de remorquage utilisant un aimant. En effet, il est impossible d’ajouter des servo-moteurs au robot Thymio. La solution devait donc être « passive ».

Le résultat

Les élèves se sont rapidement pris au jeu. Ils se sont glissés sans difficulté dans la peau d’un scientifique de la NASA dont la mission est de sauver un autre robot. Ils ont tout de suite compris l’objectif final à atteindre. Plusieurs doutaient de leur capacité à relever ce défi. Et même si tous n’ont pas forcément rempli l’objectif à 100%, ce n’est pas lié à leur capacité à programmer un robot, mais uniquement à des problèmes matériels (fatigue des moteurs, capteurs capricieux, …)