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Fabriquer des « robots sumo » pour initier au code des élèves de 3e du collège REP Albert Thierry de Limay (Yvelines)

20 octobre 2015

Fabriquer des « robots sumo » avec ses élèves de 3e pour les initier au code

Les élèves de Michaël Clergeot, prof de techno, fabriquent des "robots sumo". Un projet original qui leur apprend à travailler ensemble, à modéliser et à programmer.

Un robot sumo conçu par Michaël Clergeot.

En 2010, Michaël Clergeot, professeur de technologie au collège Albert Thierry de Limay, adepte des logiciels libres, découvre la carte programmable (open source) Arduino. “Au départ, j’ai eu l’idée de l’utiliser pour faire programmer un peu les élèves, pour faire clignoter des LED par exemple”, se souvient l’enseignant.

Pour initier ses élèves de 3e au code via une carte Arduino, qui nécessite normalement d’utiliser des lignes de commande relativement complexes, Michaël Clergeot a installé un logiciel libre, Ardublock, qui permet de programmer en manipulant des blocs, de façon ludique, et qu’il a traduit en français.
Travail d’équipe, idée et prototype

“J’ai commencé en les faisant programmer des LED, un buzzeur, une plateforme élévatrice… puis j’ai découvert l’existence d’un concours de robots sumo”, raconte le prof de techno, qui a alors l’idée de “reprendre les règles pour faire la même chose avec mes élèves”.

Un robot sumo, lors de la phase de conception par les élèves de 3e de Michaël Clergeot.
Un “robot sumo” est un petit robot, qui tient sur 2 roues motrices. Le concours imaginé obéit aux règles suivantes : “2 petits robots s’affrontent sur un plateau de jeu circulaire. Au top de l’arbitre, ils sont démarrés. Le premier qui parvient à pousser son adversaire en dehors de la zone de jeu remporte un point”.

Michaël Clergeot a divisé ses classes de 3e en plusieurs équipes de 4 à 6 élèves, chargées de concevoir et de programmer leurs propres robots. “Ce projet les pousse à travailler ensemble, à apprendre les vertus du travail d’équipe, en dépit des difficultés possibles”, note l’enseignant.

Les élèves doivent “réfléchir à la forme” de leur robot, en suivant un “règlement” imposé – taille, poids, roues, capteurs, accessoires et autres critères esthétiques à respecter. “Puis ils se répartissent le travail”, indique Michaël Clergeot.

Certains doivent fabriquer un prototype en papier-cartonné, d’autres doivent utiliser Inkscape, (un logiciel de dessin vectoriel) pour créer le “logo” de leur équipe, ou encore rédiger des descriptifs de leur projet.
Le logiciel Ardublock est un logiciel qui permet de générer facilement des lignes de code sur une carte Arduino.

De nombreuses compétences abordées
Matériel utilisé : cisaille, scie à chantourner, thermoplieuse, perceuse, fer à souder, tournevis, pinces, clées. Certaines pièces des robots (roues, charnières,jantes) peuvent être fabriquées via une imprimante 3D. Ainsi, les élèves apprennent-ils à manier FreeCAD, un logiciel libre de modélisation, ce qui leur permet “de s’exercer à la création d’objets, et au prototypage”.

A noter que la fabrication d’un robot sumo coûte entre 50 et 60 euros maximum (capteurs et servomoteurs compris), en utilisant notamment des pièces de récupération, et que la conception « est relativement simple, à la portée en tout cas d’un élève de 3e”.

En 2013, les 3e de M. Clergeot ont participé au salon Intertice (Paris), où ils ont présenté leurs robots.

En fin de parcours, les adolescents apprennent à programmer leurs créations sur leurs cartes Arduino, “afin de les faire se déplacer sur le dojo, autour de la ligne blanche”, dans l’optique des “combats” de robots.

Pour Michaël Clergeot, “ce projet permet de toucher à de nombreuses compétences, en mécanique, électronique, programmation, automatisme, et même en langues, puisque les logiciels sont en anglais !”. Et d’ajouter : “pour les élèves, c’est aussi valorisant, car chacun trouve sa place, se sent utile. Chacun peut se charger d’une tâche qu’il maîtrise, afin d’en faire profiter son équipe”.
« Déstructurer la classe et rendre l’élève actif »

Les robots sumo conçus et programmés par les élèves de 3e de Michaël Clergeot.
Mieux : dans un collège REP, “cela permet de déstructurer la classe. Les élèves pas très scolaires sont actifs : pour eux, travailler une heure debout, c’est le rêve. Ainsi, j’arrive à les rattraper, et à les faire travailler. Ils en sont les premiers surpris”, remarque le professeur de technologie.

“Les élèves en difficulté ont besoin de concret, et à travers de tels projets, certains se révèlent. Cela leur donne des responsabilités, les motive et leur permet même de travailler en s’amusant”, ajoute Michaël Clergeot.

L’année dernière, les robots de ses 3e ont affronté ceux des élèves du collège Paul Cézanne de Mantes-La-Jolie. Au terme du concours, “ils ont compris qu’un objet technologique n’avait rien de mystérieux, mais était à leur portée”, constate l’enseignant.
Fabien Soyez

Extrait de vousnousils.fr du 07.10.15 : Fabriquer des « robots sumo » avec ses élèves de 3e pour les initier au code

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