Le Club Robotique fait sa rentrée

Le club accepte les élèves du LFDD, du CM1 jusqu’à la terminale.

Les créneaux horaires sont les suivants :

  • Le groupe des débutants pour les élèves de CM1 et de CM2 non confirmés
    Chaque Jeudi hors vacances scolaires de 15h15 à 16h10
  • Le groupe des confirmés pour les élèves de CM2 confirmés et tous les autres
    Chaque Jeudi hors vacances scolaires de 16h15 à 17h10

Le passage du groupe des débutants au groupe des confirmés n’est pas automatique, un test sera réalisé en début d’année.
Et puis ce n’est pas une punition de passer deux ans dans le groupe des débutants, on s’y amuse beaucoup 🙂

Les activités pour le groupe des débutants :

  • L’assemblage de robots Lego Mindstorm NXT.
  • L’apprentissage des différents constituants du robots, de leur rôle, etc…
  • L’apprentissage de la programmation avec le logiciel Mindstorm, à travers des défis.
  • Plus tard dans l’année, la programmation de robots Thymio, avec le langage Blockly.
  • Un tournoi de robots, avec invitation de tous les parents, est organisé dans l’année.

Les activités pour le groupe confirmés :

  • La réalisation de défis nécessitant de choisir les solutions les plus adaptées, de maîtriser l’assemblage des robots Lego NXT et EV3 ainsi que leur programmation.
  • Si le niveau et la motivation des élèves sont suffisants, nous montons une équipe qui représentera le lycée au tournoi First Lego League d’Afrique de l’Est.
    Voir ici et pour les détails.
    Le niveau est très très élevé et des séances supplémentaires seront ajoutées pour les élèves de l’équipe.
  • La construction de robots clé en main à partir de cartes micro-contrôleurs, la conception en 3D de pièces spécifiques et leur programmation (Blocs, Javascript ou Python).
  • Et tout autre projet proposé par les élèves !
  • Un tournoi de robots, avec invitation de tous les parents, est organisé dans l’année.

Important !

  • Le nombre de places est limité, il est donc demandé aux parents de s’assurer que leur enfant est motivé et qu’il pourra participer à toutes les séances, sauf imprévu de dernière minute, afin de ne pas prendre la place d’autres élèves.
  • Le club étant animé par des enseignants, certaines séances pourront être annulées en fonction de leurs agendas (conseils de classe, réunions, etc…). Néanmoins, les enseignants font tout leur possible pour que toutes les séances puissent se dérouler.
  • En cas de manquement aux règles de sécurité qui seront expliquées lors de la première séance, un élève pourra être exclu temporairement ou définitivement de l’activité.

Nos robots :

  • 10 robots Lego Mindstorm NXT, tous équipés de 3 moteurs identiques et avec la possibilité de raccorder différents capteurs :
    – capteur de contact
    – capteur de mesure de distance par ultrasons
    – capteur de détection de couleur
    – etc…
    Ces robots sont transformables à l’infin.
    mindstorms
  • 4 robots Lego Mindstorm EV3, tous équipés de deux moteurs de puissance et d’un moteur annexe, avec la possibilité de raccorder différents capteurs :
    – capteur de détection de couleur
    – capteur de mesure de distance par infrarouges
    – gyroscope
    – etc…
    Comme les NXT, ces robots sont transformables à l’infini.
    LEGO.-MINDSTORMS.PROJECTS.22
  • 12 robots Thymio, non transformables, mais équipés de deux moteurs et de plusieurs capteurs intégrés :
    – capteur de mesure de distance par infrarouges à l’avant et à l’arrière
    – capteur de détection de couleur en dessous
    – Eclairages multicolores
    – Boussole
    – Accéléromètre
    – Microphone
    – Haut-parleur
    – etc…
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    Ces robots se programment via différents langages, nous avons choisi Blockly, un langage que les élèves utilisent tous au collège.

Les cartes micro-contrôleurs :

  • Micro-quoi ? 😉
  • Ce sont des cartes électroniques programmables, qui possèdent des ‘Entrées’ pour y raccorder des capteurs et des ‘Sorties’ pour par exemple y raccorder des moteurs.
  • Avec ces cartes, le robot doit être réalisé de A à Z, ce qui donne une très grande liberté de conception, mais nécessite plus de connaissances.
  • Nous disposons de deux types de cartes différentes :
    – Les cartes Arduino
    – Les cartes Micro:bit
  • Des exemples de robots sur mesure qui ont été réalisés au lycée :
    – Un robot avec des pattes sur base Micro:bit :

    – Un robot roulant piloté à distance avec une tablette :
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Robot Rubik’s cube

Les élèves du groupe ‘Avancé’ ont construit un robot capable de résoudre tout seul un Rubik’s cube.

Commence cela fonctionne ? 
– En 3 phases :
1) Le robot scanne les couleurs de toutes les facettes.
2) A travers un algorithme (qui reprend la technique de Fridrich pour celles et ceux qui connaissent), la partie commande définit tous les mouvements qui vont permettre de résoudre le cube. Cela prend quelques secondes.
3) Le robot fait tourner mécaniquement les faces du cube jusqu’à résolution, sans avoir besoin de scanner à nouveau les facettes.

Les limites du robot :
– Le temps : Des élèves vont beaucoup plus vite que le robot (ouf !)
– Les erreurs : Si pendant le processus, le robot fait une fausse manipulation, il ne la corrigera pas et donc n’arrivera pas à résoudre le cube.

La vidéo :

Tournoi de robots rugby

Après le sumo, les robots du club vont se mettre au rugby.

La règle est simple :
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  • Chaque équipe sera composée de deux robots indépendants.
  • Chaque robot sera géré par 2 élèves.
  • Sur chaque robot devra être monté un support de balle réalisé selon un modèle : tous les supports de balle seront identiques.
  • Chaque robot portera une balle de couleur (qu’il ne faudra pas faire tomber !).
  • Le but est d’emmener la balle ET le robot dans le camp adverse, tout en empêchant les adversaires de le faire.
    Comment ? En faisant tomber leur balle, en les bloquant dans un coin, etc…
    – 
  • Une manche est gagnée :
    – dès que les 2 robots ET les 2 balles sont dans le camp adverse,
    – au bout de 2 minutes, on compte le nombre de balles et de robots dans chaque camp.
    – si un des équipiers touche un des robots après le début du match, le match est perdu !
  • Les dimensions du robot :
    – Longueur maxi (câbles non inclus) = 22 cm
    – Largeur maxi = 22 cm
    – Hauteur maxi : 15 cm
  • Les équipements autorisés :
    – Propulsion : libre (roues ou chenilles)
    – Maxi 3 moteurs
    – Maxi 3 capteurs au choix
  • Les programmes sont complètement libres, mais les robots devront être autonomes une fois sur le terrain (les télécommandes ne sont pas autorisées).

Que les meilleurs gagnent ! 🙂

Le 7 avril, tournoi de robots sumo au LDD !

La compétition se déroulera pendant la kermesse, samedi 7 avril à partir de 10h, dans l’enceinte du lycée (à priori vers le stade de football, sous un chapiteau, en espérant que la météo sera clémente).

Cette compétition regroupera les élèves qui participent à l’activité, et cette année, les profs ont décidé de créer leur propre robot et de participer aussi au tournoi 🙂

Pour respecter les règles (largeur et longueur du robot inférieures à 22 centimètres), des équipes ont réalisé des sortes de pelles escamotables qui se rabattront par terre au moment du combat. D’autres ont mis en place un système de détection de l’adversaire avec un capteur à ultrasons, et tous les robots sont dotés d’un capteur qui détectera la couleur du sol, afin que le robot ne sorte pas du cercle noir tracé sur la piste.

Chaque manche durera 2 minutes, le premier robot qui sortira du cercle perdra la manche.

Voici les 12 robots :

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Les noms des équipes qui vont participer au tournoi :

  • La victoire (les plus modestes !)
  • Megarobot
  • Savage boss
  • Les tueurs (gloups !)
  • D10
  • Marmaconec (le retour !)
  • Filou
  • Destructeur
  • Robot invisible
  • Filou V2
  • X
  • Les profs

Les vainqueurs repartiront avec un magnifique trophée.

Tous les robots en détail :

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Tournoi de robots sumo 2018

L’activité robots Lego reprend ses horaires normaux pour tous les élèves à partir de jeudi  22 mars.

Tous les élèves vont devoir préparer leurs robots pour une compétition de robots sumo qui aura lieu le 7 avril, jour de la fête du printemps.

Le principe de cette compétition est simple, sous le modèle des compétitions de sumo, deux robots vont s’affronter sur un Dojo et le premier robot qui sortira de la piste perdra la manche.

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Le règlement :

Les robots :

  • Longueur maxi du robot (câbles non inclus) = 22 cm
  • Largeur maxi = 22 cm (les juges seront sans pitié !)
  • Hauteur = libre
  • Propulsion : libre (roues ou chenilles)
  • Maxi 3 moteurs
  • Maxi 2 capteurs au choix

 – 

Les manches :

  • Une manche dure 2 minutes
  • Si au bout de 2 minutes aucun robot n’est sorti, la manche est déclarée nulle.

 – 

Le robot perd si :

  • Il sort du ring (on considère que si 3/4 du robot est en dehors du blanc, le robot est dehors)
  • il reste immobile pendant 30 secondes.
  • il se déplace avant le signal de départ.
  • le participant touche le robot avant le signal de la fin.

 – 

Le barème :

  • Victoire : 5 points
  • Match nul : 2 points
  • Défaite : 0 point

Que les meilleurs robots gagnent ! 🙂

Allo Houston, nous avons un problème !

Ou bien : « C’était écrit, nous ne pouvions pas gagner… »
par Thierry Bastian

Samedi 17 mars s’est déroulée la seconde coupe de robotique Lego d’Afrique de l’est, la First Lego League, à Brookhouse, Nairobi.

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Pourquoi « Allo Houston » ? Tout simplement parce que la meilleure équipe du tournoi de cette compétition était qualifiée pour la grande finale à Houston le mois prochain.
Mais revenons à nos moutons !  Ou plutôt à nos robots.

Comme l’année dernière, nous avions inscrits deux équipes. 20 autres équipes étaient présentes, la plupart du Kenya et certaines d’Ouganda. Toutes les grandes écoles de Nairobi étaient présentes, et la french school a fait grande impression avec son magnifique stand ‘bleu blanc rouge’ où trônaient fièrement des baguettes de pain et des croissants.

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Cette compétition est organisée dans de nombreux de pays sous le même modèle : Chaque équipe dispose de 2mn30 pour réaliser un maximum de missions sur une piste constituée de décors en Lego.

overhead-view-of-field.jpgDès que le robot est parti, il doit se débrouiller seul, et il est possible de réaliser 18 missions au total. Le décor change chaque année, et en parallèle, chaque équipe doit préparer :
– un projet sur un thème écologique (cette année sur l’eau)
– un poster sur les valeurs d’esprit d’équipe, d’entraide, etc… (appelées ‘core values’)
Nos élèves ont ainsi eu trois entretiens devant des jurys avant d’attaquer les choses sérieuses : la présentation de leur robot, leur projet sur l’eau et les ‘core values’ .

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Le défi des ‘core values’ : Amener le plus de céréales dans le bac situé à gauche, en travaillant en équipe et sans utiliser les mains.

Nos équipes étaient chacune composées de 6 élèves qui étaient les plus jeunes de la compétition, les élèves des autres équipes ayant plutôt entre 14 et 18 ans.

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L’équipe ‘French troopers’ réunissait Corentin – Danaé – Jean-Loup – Léo – Manec – Marco, tous élèves de CM1 et tous débutants.
L’équipe ‘French baguettes’ était composée de Arno – Basile – Jules-Iann – Mahefa – Namahi – Talaan, élèves de CM2 à la troisième, un peu plus expérimentés.

 

Dire que la réalisation des missions est compliquée est un faible mot ! Si une ou deux missions sont simples, les autres s’avèrent vraiment ardues à mener à bien, la principale difficulté résidant dans la construction du robot lui même.
Chaque robot peut embarquer 4 moteurs et 4 capteurs au maximum. Les capteurs, ce sont des petits accessoires qui permettent au robot de détecter l’environnement qui l’entoure : la présence d’un obstacle en face de lui, la couleur du sol, le contact avec un objet, un son, une distance parcourue ou la mesure d’un angle de rotation.

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Sur ce robot, on trouve 4 moteurs, un capteur angulaire, un capteur de luminosité et deux systèmes à engrenages. 

Pour s’entraîner, nos élèves ont bénéficié de 4 heures par semaine pendant 6 semaines, plus une journée ‘marathon’ de 7 heures, soit une trentaine d’heures au total, ce qui était bien plus que l’année dernière. Dans certaines écoles, les élèves avaient bénéficié de deux semaines à temps plein pour se préparer, ce qui n’est pas très égalitaire, et par ailleurs, tout le travail se réalisant en amont dans l’école, il est assez difficile de savoir qui, des élèves ou des coachs, a réalisé la plus grande part du travail. Il est clair qu’avec Mr Merendet, nous avons beaucoup plus aidé l’équipe des débutants que celle des élèves expérimentés.

En ce sens, la coupe de robots Lego inter lycées français qui était auparavant organisée était plus équitable, les élèves découvraient les missions le jour de la compétition et devaient les mener à bien en partant de zéro, dans un temps imparti. Ils ne pouvaient recevoir aucune aide extérieure.

Robots Lego est une activité chronophage qui nécessite un fort investissement personnel, de la rigueur et surtout de la pugnacité (Mahefa et Namahi qui sont restés la veille du tournoi jusqu’à 18 heures pour tester et modifier un nombre incalculable de fois le programme du robot ne diront pas le contraire !). Si les élèves débutants ont participé à quasiment toutes les séances de robots Lego, cela a été un peu plus compliqué pour réunir tous les élèves de l’autre équipe. L’an prochain nous ne sélectionnerons que des élèves pleinement disponibles et donc qui n’enchaînent pas les activités pêche à la ligne, yoga, water-polo, scoubidou et pétanque 😉

Après leurs entretiens du matin et une séance d’entraînement, les 22 équipes se sont donc toutes retrouvées dans l’arène pour 3 manches de 2mn30 chacune.

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Par rapport à l’an dernier, nos robots ont beaucoup évolué et faisaient partie des plus beaux de la compétition. La plupart des équipes avaient des robots assez basiques. De notre côté, nous étions partis sur des robots massifs, assez gros, capables de supporter des moteurs supplémentaires et des systèmes à engrenages.

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La grande difficulté pour les élèves est de réussir à construire des mécanismes et à réaliser des assemblages solides et surtout qui ne bougent pas quand on manipule le robot. C’est ce qui a le plus manqué à l’équipe expérimentée, avec leur robot un peu trop ‘branlant’.
Et puis… De la rigueur, de la rigueur et de la rigueur ! 😉

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Le mécanisme d’éjection de la goutte d’eau conçu avec un système engrenage + crémaillère

Ce sont les french troopers qui ont ouvert le bal. Durant la manche, seuls 2 élèves sont autorisés à manipuler le robot, Jean-Loup et Léo avaient cette délicate mission, et beaucoup de pression sur les épaules (enfin… je crois que c’est Sylvain Merendet et moi même qui avions le plus le trac en fait…).

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Dernier briefing avant l’épreuve

Nous avions prévu de réaliser 6 missions (sur les 18), ce qui était un objectif honnête avec un maximum de 120 points réalisables (retenez-bien ce chiffre, il est important !)
Catastrophe, au premier lancement, le robot refuse de rouler droit, et le round se termine sur un score de 75 points.

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Les grands ont plus de mal, leur robot ‘branlant’ ne roule pas plus droit que l’autre, dans la panique et la confusion ils modifient les programmes pour essayer de compenser. Namahi et Mahefa lancent le robot et au bout de 2mn30, ils marquent 15 petits points.
Leur objectif était de réussir 4 missions, pour un score maxi de 80 points. La veille, tout fonctionnait, mais le robot a mal supporté le voyage et les manipulations un peu… viriles de l’équipe.

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D’un coin de l’oeil nous observons les autres équipes : Elles rencontrent toutes des problèmes. ISK, les vainqueurs de l’an dernier ont un superbe robot mais enchaînent les échecs. A l’issue du premier round, le meilleur score est de 95 points, les ‘French troopers’ sont à la seconde place.

Le second round se déroule plus ou moins comme le premier, ces maudits robots refusent toujours de rouler droit.
Nous finissons par trouver la cause : les capteurs angulaires sont défaillants : nous utilisons ces capteurs pour justement que les robots roulent droit. Le système est assez simple, le capteur mesure l’angle du robot et dès qu’il dévie un peu, il est remis sur le droit chemin. Seulement, de temps en temps, ces capteurs renvoient des valeurs aléatoires et le robot part de travers.

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Eureka !

Juste avant la troisième et dernière manche, nous réglons ce problème en réinitialisant plusieurs fois le capteur et surtout en modifiant le port sur lequel il est branché (il était branché sur la prise n°1 du robot, nous le branchons sur la prise n°2). Nous laissons le robot branché sur le PC jusqu’à la dernière minute pour vérifier que le capteur fonctionne correctement et le moment fatidique arrive enfin : Les élèves lancent le programme qui n’avait jamais fonctionné correctement, et celui-ci fonctionne parfaitement, comme à l’école : Et hop, 60 points de gagnés. L’autre programme ayant toujours fonctionné, nous pouvons faire un super score en marquant 60 points de plus. Les élèves lancent le second programme, le robot part, et il s’arrête après 30 cm. What ???? Ils recommencent, pareil, le robot s’arrête. L’heure tourne, que faire ? Panique au bord de la piste… L’heure tourne toujours… Et soudain… Nous trouvons : Le changement de prise du capteur !!! Dans la précipitation, nous avons modifié le numéro de prise où est branché le capteur sur un programme, mais nous avons oublié de le faire sur l’autre. Quand nous trouvons la solution (rebrancher le capteur sur la prise n°1 pour l’autre programme), il ne reste que 10 secondes, c’est trop tard, c’est fini.

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L’équipe qui remporte le tournoi a marqué 115 points. 60 points + 60 points = 120 points, nous pouvions gagner… Houston, adieu 😦

La déception est forte (surtout pour moi qui suis responsable de la boulette, je n’ai pas fini de me faire chambrer par Mr Merendet).

Dans l’équipe des grands, les élèves remettent le programme de la veille et réussissent à marquer 40 points. Ca va mieux !

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Au final, nos équipes terminent à la 5ème et à la 19ème place, ce qui est une excellente performance !
Les vainqueurs de l’an dernier finissent à la 14ème place, leur robot hyper (trop ?) sophistiqué n’a jamais fonctionné correctement sur la piste de Brookhouse. Néanmoins, nous avons trouvé quelques bonnes idées dans leur conception, pourquoi pas pour l’année prochaine ?

Quel bilan peut-on tirer de ce tournoi ?

Tout d’abord, un grand bravo pour l’excellente implication de tous les élèves le jour J, leur patience car l’organisation était quand même perfectible avec beaucoup de temps morts.
S’ils n’ont pas gagné la coupe de la meilleure présentation, les jurys ont été impressionnés par leurs prestations.
Merci aux parents venus soutenir les équipes, la french school a été remarquée !

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Avis de candidature : Pour l’an prochain, nous cherchons des élèves motivés, ayant du temps libre, et ayant des notions de programmation informatique (nous aimerions beaucoup avoir aussi des lycéens).
Merci de me contacter 🙂

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