Illustration du système de programmation graphique sur tablette Androïd des robots Lego Mindstorms EV3 (classe-pilote Collège Vaillant à Bordeaux)

Plateforme « Educator » construite à partir des kits Lego Mindstorms EV3 dans une de ses multiples configurations possibles (photo Lego)

Système de programmation directe utilisant les touches et l’écran LCD de l’unité centrale EV3 (photo Lego)

Programmation graphique sur tablette Androïd avec liaison Bluetooth pour télécharger/exécuter le programme sur l’unité centrale EV3 (photo Lego)

En 2018, dans le cadre d’un projet de la région Nouvelle Aquitaine nous avions conçu un atelier de programmation robotique. Cette animation était inspirée d’un atelier proposé par l’Europlanétarium de Genk (Belgique). Son objectif était de faire comprendre les éléments constitutifs d’un robot (unité centrale, moteurs, détecteurs, communication) et les principes de leur programmation. Elle utilisait des kits de construction Lego Mindstorms EV3 pour bâtir les robots (différentes versions possibles) et l’application dédiée sur tablette tactile Androïd pour développer un logiciel simple permettant de définir un comportement correspondant à des petits problèmes à résoudre.

Malheureusement ce projet n’a pas rencontré le succès attendu auprès des établissements et n’a été expérimenté qu’auprès d’une seule classe-pilote du collège Vaillant à Bordeaux.

Notre atelier était conçu en 4 séances de 1h, les élèves travaillant en binômes :

– séance 1 : construction de robots Educator basiques (avec la plateforme en partie prémontée) et tests avec des programmes simples en utilisant l’interface directe sur la brique EV3 (voir illustration à gauche)

– séances 2 et 3 : construction de robots Educator simples (1 capteur) et prise en main du système de programmation sur tablette en appréhendant progressivement les différents concepts (actions, test conditionnel, boucle…)

– séance 4 : construction d’un robot plus complexe (plusieurs moteurs/capteurs) et réalisation d’un programme en vue de réussir un « challenge » parmi différents exercices proposés.

Les exercices utilisaient un poster (illustration à droite en haut) comme support pour les différentes évolutions possibles du robot Educator. Outre la programmation graphique, les tablettes pouvaient être utilisées par les élèves pour photographier ou filmer leurs expériences durant les séances (voir le petit film proposé à droite).

Illustration de l’interface de programmation graphique sur tablette Androïd par assemblage de blocs (actions, boucles, etc…) et paramétrage de leur comportement

Exemples de « défis » simples (ex: suivre une ligne) expérimenté sur une base illustrée permettant plusieurs exercices (classe-pilote Collège Vaillant à Bordeaux)

Illustration des différents moteurs (en haut à gauche) ou capteurs (en bas à droite) pouvant équiper l’unité centrale EV3 (au centre) dans le kit Lego Mindstorms EV3 (photo Lego)

Outre la plateforme éducative « standard » Educator utilisée pour nos ateliers, le kit Lego Mindstorms EV3 permet de construire d’autres types de robots plus industriels (chaine de tri, grue…) ou plus humanoïdes/animaliers (photos Lego). Le système de programmation existe aussi dans une version PC offrant des possibilités plus avancées que la version tablette. La First Lego League, une organisation de concours internationale, permet aux classes les plus motivées de se mesurer à d’autres dans la résolution de problèmes imposés en un temps limité.