IniRobot missions VPL14 - aseba.wdfiles.comdessinemoiunrobot... · des exercices permettant de mettre en pratique ce ... Il faut inventer un algorithme d’évitement d’obstacles

1LicenceCreativeCommonsCC-BY

IniRobot

ActivitésrobotiquesavecThymioII

pourl’initiationàl’informatiqueetàlarobotiquewww.inirobot.fr

AvecAsebaVPLversion1.4

Cesactivitésreposentsurdesmissionsàréaliseraveclerobotopen-sourceThymio2,conçu

pourl’éducationnotammentparl’EcolePolytechniqueFédéraledeLausanne.Pourensavoir

plussurcerobot,voirwww.thymio.org.

L’organisationdesactivitésestadaptableenfonctionduniveauetdel’âgedupublic.

Cedocumentcomprend:

• Premièrepartie:lalistedesmissionsàréaliser

• Deuxièmepartie:lesfichesdesmissionsàimprimer

Propositionsd’organisationdeséances(entre30minet75min,selonlepublic):

Desgroupesde3personnesavecunrobotpargroupefonctionnentbien.

• Pour6à10séancesde30à75minchacune:

o Séance1:Missions1et2



o Séance4:Missions7,8et9

o Séance5:Missions10,11et12


• Pouruneséanceuniquede2h30à3h:Missions1,2,3,4,6,8,9,10,11,12

Lesiteinternethttp://www.inirobot.frestàlafoisunsitederessourcesetunsited’échanges

oùchacunpeutfairepartdesonexpérienceetproposerdesvariantesdesactivités.

Cesactivitéssontdistribuéessous licence libreCreativeCommonsCC-BY.Contributeurs(trices):

T.Guitard,D.RoyetP-Y.Oudeyer(équipeFlowersInriaENSTAParisTech),MorganeChevalier(HEPVaud).


Carnet de missions IniRobot

Documentsexternes

indicationsurladifficulté

Duréeestimée

BesoinduThymio

Besoindulogiciel

Activitédébranchée

_____________________________________________________________________________________________________________

MISSION1:C’estquoicetruc?Ils’agitdedécouvrirlerobotThymio2entotaleautonomie.Consigne:«Onatrouvécetobjet.Aidez-nousàapprendredeschosessurlui.Donnez-luiunnom»Déroulement:Lerobotestdonnéauxenfants.Laconsigneestsimple:ilsdoiventdécouvrirThymio,sansaucuneindication.Alafindecetteactivité,lesenfantsdoiventsavoirallumerlerobotetconstaterqu’enappuyantsurlesflèches,Thymiochangedecouleur.MISSION2:DescouleursetdescomportementsFichepagesuivanteIls’agitdedécouvrirlesprogrammespré-enregistrésdanslerobot.«Quand on appuie sur certains boutons, le truc a descomportentsdifférents»Déroulement : On explique qu’il existe des programmespré-enregistrés dans le Thymio, que les flèches servent àfairedéfilerlescomportementsetqueleboutonrondsertàvalider.Il faut compléter la grille en donnant un nom à chaque.Pour aider àdonnerunnom,onpeutdire: «Si c’était unanimalonpourraitdirequ’ilest…».Dans l’idéal, les 4 premiers comportements (vert, jaune,rouge,rose)doiventavoirétéreconnus.Remarques:

• Silescomportementssemblentnepasfonctionner,vérifierquelasurfacesurlaquelleestleThymioestsuffisammentclair.Untest:lancezlecomportementjaune,siThymion’avancepas,c’estquelasurfacen’estpasassezclaire.

• Les comportements bleu ciel et bleu foncé ne sont pas à trouver car ils nécessitentrespectivementdumatérieletunenvironnementcalme.


MISSION3:Si…alors…Docexterne:FicheàremplirIl s’agit de remplir une fiche en reliant leséléments afin de comprendre la logiqueévénementielle. On utilise les comportements debaseduThymio.Déroulement:Laficheseprésenteen2colonnes.Agauche,lesévènementsetàdroite,lesactions.Ils’agitde formerdespairesd’événements/actionsen les reliant par un trait. Pour réaliser cetexercice,lesenfantsutilisentleThymio.MISSION4:Etsionprogrammait?FichespagessuivantesIls’agitdedécouvrirlelogicieldeprogrammationgraphique.Déroulement:

• Lancerlelogiciel«ThymioVPL».• Expliquerqueprogrammerlerobotconsisteàmettrecôteàcôteunecarteprisedans

labarreverticaledegaucheetunecarteprisedanslabarreverticalededroite.• Pour compléter les fiches, il faut tester les programmes présentés. Fiche 1 sur le

fonctionnementdulogiciel,puisFiche2surlerôledescartes.


MISSION5:Al’intérieurdurobotDocexterne:Ficheàcompléter+étiquettesàplacerIls’agirderepérerlessystèmesdeprised’informations,deprisededécisionetd’actionsurlerobot.Déroulement:Fairecompléterlaficheenplaçantlesétiquettesaubonendroit.Remarque:Ilpeutêtreintéressantdedémonterunrobotetdelefairepasserdemainsenmainspourvoircequ’ilyaàl’intérieur.


MISSION6:Bonnedétection!FichepagesuivanteIls’agitdetester lesprogrammesproposéssur laficheafindedécouvrircequ’ilsfont.Déroulement :Deuxprogrammes sontproposéssurlafiche(quelesenfantscomplètent).Remarque:Pour lesenfantsquiontterminéplusrapidementquelesautres,ilpeutêtreintéressantdeproposerdesexercicespermettantdemettreenpratiquecequivientd’êtreabordé.Exemple:Thymiosecoloreenjaunes’ildétectelesoletenvioletsinon.MISSION7:Lerobotetl’HommeDocexterne:FicheàcompléterIls’agitderepérerlessystèmesdeprised’information,deprisededécisionetd’actionsurlerobotetsurl’Homme.Déroulement : Faire compléter la fiche. Pour cela, ondessine sur les schémas les systèmes de prised’information,dedécisionetd’actionetonnommechacundeceséléments(oreilles,cerveau,muscles…).


MISSION8:Premiersdéfis

Ils’agitdereleverdespetitsdéfis.Déroulement:Al’aidedulogicieldeprogrammationgraphiqueVPL:• Défi1.Créeruninstrumentdemusique(àchaquecapteur,associerunson).• Défi2.Créerunsélecteurdecouleur(àchaquecapteur,associerunecouleur).MISSION9:Mêmepaspeur!

Ils’agitd’éviterdesobstacles.Déroulement : Il fautprogrammer leThymiopourqu’il avancequand ilnedétecte rienetrecules’ildétectequelquechose.Associerdescouleursàcesactions.MISSION10:Parcoursd’obstaclesFichepagesuivante(sibesoind’aide)Ils’agitderéaliserunprogrammequipermetauThymiodesedéplacerparmidesobstacles.Parexemple,uncheminàparcourirsanstoucherlesbordures.Déroulement : Il faut inventerunalgorithmed’évitementd’obstacles. Si c’est tropdifficile,uneficheestfourniepourfaciliterlarecherche.Plusieurssolutionssontpossibles.MISSION11:ThymioenbeautéFichepagesuivanteIls’agitdedécorerleThymio.Déroulement:Donnerlaficheàdécorer.Onpeutladécoreràl’aidedefeutresetdegommettes.Lafichepeutensuiteêtrecolléesurlerobotavecduscotch.Remarque:Attentionànepascollerlafichedevantlescapteurs,sinonlerobotdétecteraunobjetenpermanence,etsoncomportementseraalorsdifficileàmaîtriser.


MISSION12:ThymiodansleGrandParcours!Ils’agitderéunirtouslesrobotsdesgroupesdansunmêmeespaceavecdesobstacles.Déroulement : Les robots étant munis du programme du «Parcours d’obstacles», lesdéposerdansunenclosavecdesborduresetdesobstacles(d’aumoins6cmdehauteur).Si le sol estmunid’unesurfaceoùdessiner,onpeut choisirégalementunstylo-feutreet leglisserdansletrouprévudanslerobot.Lesrobotsétantensuiteallumés,ceux-cisedéplacentsurleparcourseninteragissantaveclesobstaclesetlesautresrobots,enlaissantdestracésdeleursdéplacements.MISSION13:Ok,jesors!Il s’agit d’identifier parmi les comportements préprogrammés ceux qui sont les plusperformantspoursortird’unlabyrinthe.Déroulement:Construireunlabyrinthesimpleavecdesobjetsd’aumoins6cmdehauteur.Parmiles6comportementsdisponiblesdebasedanslerobot,quelssontceuxquipermettentdesortirdulabyrintheetcommentlesutiliserdanscebut?Vert:guiderlerobotpasàpasaveclamainouavecunobjetsedéplaçantdevantlerobot.Rouge:idemvertmaisensedéplaçantderrièrelerobot.Jaune:rienàfaire,lerobotestautonome.Violet:guiderlerobotaveclesboutonsavance,droite,gauche.Cyan:dessinerunepistenoiredanslelabyrinthe.MISSION14:UnpetittestDocexterne:FicheàcompléterIls’agirderépondreàunQCMrécapitulanttoutcequiaétévudurantcemodule.Déroulement : Faire compléter la fiche. Pour cela, il faut cocher les cases de la fiche. Lacorrectionengroupeestunexcellentmoyenpourlancerunediscussioncollectiveautourduthèmedesrobots.


Fichesdesmissions


MISSION2:Descouleursetdescomportements–Fiche

Couleur Actionobservée Enunmot

VERT

JAUNE

ROUGE

ROSE


MISSION3:Si…Alors….–Fiche

SIThymiodétecteunobjetdevantlui � � ALORSiltourneàgauche

SIThymiodétecteunobjetàdroite � � ALORSiltourneàdroite

SIThymiodétecteunobjetàgauche � � ALORSilavance

SIThymiodétecteunobjetdevantlui � � ALORSilrecule

SIThymiodétecteunobjetàdroite � � ALORSilreculeentournantàdroite

SIThymiodétecteunobjetàgauche � � ALORSilreculeentournantàgauche

SIThymiodétecteunobjetderrièrelui � � ALORSilavance

SIonappuiesurlaflècheavant � � ALORSilavance

SIonappuiesurlaflèchearrière � � ALORSilrecule

SIonappuiesurlaflèchededroite � � ALORSiltourneàgauche

SIonappuiesurlaflèchedegauche � � ALORSiltourneàdroite

SIThymiodétecteunobjetdevantlui � � ALORSiltourneàgauche

SIThymiodétecteunobjetàdroite � � ALORSiltourneàdroite

SIThymionedétecterien � � ALORSilrecule

SIThymiodétecteunobjetàgauche � � ALORSilavance


MISSION4:Etsionprogrammait?–Fiche1Placerdeuxcartesaucentrepourfaireleprogrammeci-dessous.Entoureensuitelesbonnesréponsesdanslesphrasesendessous.Leboutonsertà:DémarrerleprogrammeArrêterleprogrammeLeboutonsertà:DémarrerleprogrammeArrêterleprogrammeLesimagesdanslecadreenvertmontrentles: ActionsCapteursLesimagesdanslecadreenrougemontrentles: ActionsCapteursLebouton«+»encadréenvertsertà: SupprimerunordreAjouterunordreLebouton«×»encadréenrougesertà: SupprimerunordreAjouterunordre


MISSION4:Etsionprogrammait?–Fiche2

Voici4programmesdifférents,chacunforméavecunecarteévénementetunecarteaction.Compléterlesphrasesassociées.

Phrase

Prog

ramme1

SIALORS

Prog

ramme2

SIALORS

Prog

ramme3

SIALORS

Prog

ramme4

SIALORS


MISSION5:Al’intérieurdurobot–Fiche

Pour détecter

Pour décider

Processeur

ACTIONNEURS

Pour agir


MISSION5:Al’intérieurdurobot–Étiquettes(pour2fiches)


MISSION6:Bonnedétection!–Fiche1/Essayerleprogrammesuivantetentourerlabonneréponse.

DequellecouleurestleThymiolorsqu’onmetquelquechosedevantlescapteursdederrière?VERT /BLEUDequellecouleurestleThymiolorsqu’onnemetriendevantlescapteursdederrière?VERT /BLEU

2/Essayerleprogrammesuivantetrépondreauxquestions.

LeThymioavance-t-illorsqu’onmetquelquechosedevantlescapteursdel’arrière?..............LeThymioavance-t-illorsqu’onnemetriendevantlescapteursdel’arrière?..............

3/Relielespetitsdessinsàcequ’ilsveulentdire.L’icône lecapteurn’apasd’importance,onnes’enoccupepasL’icône lecapteurnedétecterien L’icône lecapteurdétectequelquechose

•

•

•

•

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•


MISSION7:Lerobotetl’homme–Fiche

Pour détecter

CAPTEURS

Bouton

DétecteurdesonsROBOT

Détecteurdechocs

Détecteurd’objets

Pour décider

ORDINATEUR

Processeur

Circuitélectronique

Pour agir

ACTIONNEURS

Lampes

Haut-parleur


MISSION10:Parcoursd’obstacles–Fiche

1)

CréeruneinstructionpourqueThymioavances’ilnedétecterienavecsescapteursdedevant

2)

AjouteruneinstructionpourqueThymiotourneàdroitelorsqu’ildétectequelquechoseàgauche

3)

AjouteruneinstructionpourqueThymiotourneàgauchelorsqu’ildétectequelquechoseàdroite

4)

AjouteruneinstructionpourqueThymioreculelégèrementtoutentournantunpeus’ildétectequelquechosedevantlui

5)

AjouterdesinstructionspourqueThymios’allumeenrouges’ildétecteunobstacle,etenvertsinon

(Facultatif)


MISSION11:ThymioenbeautéMISSION 14 : Un

petittest


MISSION14:Unpetittest–Fiche

1 Sais-tu ce qu'est un robot ? Oui

Non Je ne sais pas

2 Est-ce qu'un robot a forcément une tête ? Oui Non Je ne sais pas

3 Est-ce qu'on peut discuter avec un robot comme avec un humain ?

Oui Non Je ne sais pas

4 Est-ce qu'il y a des robots aspirateurs pour la maison ?


5 Est-ce qu'un robot a forcément des capteurs, pour détecter des choses ?


6 Est-ce qu'il y a de l'électronique dans un robot ?


7 Est-ce qu'il y a de l'informatique dans un robot ?


8 Est-ce qu'un robot est vivant ? Oui Non Je ne sais pas

9 As-tu déjà fait des activités avec un robot ? Oui Non Je ne sais pas

10 As-tu peur des robots ? Oui Non Je ne sais pas

11 Est-il important de savoir comment fonctionne un robot ?

Oui

Non Je ne sais pas

12 Aimerais-tu refaire des activités de robotique ?

Oui

Non Je ne sais pas

13 Aimerais-tu travailler dans la robotique plus tard ?


14 A quoi correspond cette carte ?

Un capteur Un actionneur Je ne sais pas



17 Si on débranche le robot, se souvient-il de notre programme ?


18 Peut-on dire au robot de détecter plusieurs choses en même temps ?


19 Que peut-on détecter avec cette carte ?

Un son Un objet Je ne sais pas

20 Peut-on dire au robot de faire quelque chose quand il ne détecte rien ?



Correctionsdesmissions


MISSION2:Descouleursetdescomportements–Fiche

Couleur Actionobservée Enunmot

VERT

ilsuitunobjetenfacedelui.Sil’objetesttropprès,ilrecule.

Amical

JAUNE Ilexplorelemondetoutenévitant

lesobstacles Explorateur

ROUGE Ilreculefaceàunobstacle Peureux

ROSE Ilsuitlesordresdonnéspar les

boutons Obéissant


MISSION3:Si…Alors….–Fiche

SIThymiodétecteunobjetdevantlui

ALORSiltourneàgauche

SIThymiodétecteunobjetàdroite ALORSiltourneàdroite

SIThymiodétecteunobjetàgauche ALORSilavance


ALORSilrecule

SIThymiodétecteunobjetàdroite ALORSilreculeen

tournantàdroite

SIThymiodétecteunobjetàgauche ALORSilreculeentournantàgauche

SIThymiodétecteunobjetderrièrelui

ALORSilavance

SIonappuiesurlaflècheavant

ALORSilavance

SIonappuiesurlaflèchearrière ALORSilrecule

SIonappuiesurlaflèchededroite ALORSiltourneàgauche

SIonappuiesurlaflèchedegauche ALORSiltourneàdroite


ALORSiltourneàgauche

SIThymiodétecteunobjetàdroite ALORSiltourneàdroite

SIThymionedétecterien ALORSilrecule

SIThymiodétecteunobjetàgauche ALORSilavance


MISSION4:Etsionprogrammait?–Fiche1Placerdeuxcartesaucentrepourfaireleprogrammeci-dessous.Entoureensuitelesbonnesréponsesdanslesphrasesendessous.Leboutonsertà:DémarrerleprogrammeArrêterleprogrammeLeboutonsertà:DémarrerleprogrammeArrêterleprogrammeLesimagesdanslecadreenvertmontrentles: ActionsCapteursLesimagesdanslecadreenrougemontrentles: ActionsCapteursLebouton«+»encadréenvertsertà: SupprimerunordreAjouterunordreLebouton«×»encadréenrougesertà: SupprimerunordreAjouterunordre


MISSION4:Etsionprogrammait?–Fiche2

Voici4programmesdifférents,chacunforméavecunecarteévénementetunecarteaction.Compléterlesphrasesassociées.

Phrase

Prog

ramme1

SIonappuiesurlaflècheavantALORSThymioavance

Prog

ramme2

SIThymiodétectéunobjetàdroiteALORSils’allumeenrougedessus

Prog

ramme3

SIThymiodétecteunobjetsousluiALORSiljouedelamusique

Prog

ramme4

SIThymiodétecteunchocALORSils’allumeenjaunedessous


MISSION5:Al’intérieurdurobot–Fiche

Pour détecter

Pour décider

Processeur

ACTIONNEURS

Pour agir

ROBOTCAPTEURS

Bouton

Détecteurdechocs


Détecteurdesons

ORDINATEUR

Mémoire


Haut-parleur

Lampes

Moteursderoues


MISSION6:Bonnedétection!–Fiche1/Essayerleprogrammesuivantetentourerlabonneréponse.

DequellecouleurestleThymiolorsqu’onmetquelquechosedevantlescapteursdederrière?VERT /BLEUDequellecouleurestleThymiolorsqu’onnemetriendevantlescapteursdederrière?VERT /BLEU

2/Essayerleprogrammesuivantetrépondreauxquestions.

DequellecouleurestleThymiolorsqu’onmetquelquechosedevantlescapteursdel’arrière?ROUGE........DequellecouleurestleThymiolorsqu’onnemetriendevantlescapteursdel’arrière?ROUGE........

3/Relielespetitsdessinsàcequ’ilsveulentdire.L’icône lecapteurn’apasd’importance,onnes’enoccupepasL’icône lecapteurnedétecterien L’icône lecapteurdétectequelquechose

•

•

•

•

•

•


MISSION7:Lerobotetl’homme–Fiche

MISSION10:Parcoursd’obstacles–Fiche

Pour détecter

CAPTEURS

Bouton

DétecteurdesonsROBOT

Détecteurdechocs


Pour décider

ORDINATEUR

Processeur


Pour agir

ACTIONNEURS

Lampes

Haut-parleur

Moteursdesroues


MISSION14:Unpetittest–Fiche

1 Sais-tu ce qu'est un robot ? Oui

Non Je ne sais pas

2 Est-ce qu'un robot a forcément une tête ? Oui Non Je ne sais pas

3 Est-ce qu'on peut discuter avec un robot comme avec un humain ?


4 Est-ce qu'il y a des robots aspirateurs pour la maison ?


5 Est-ce qu'un robot a forcément des capteurs, pour détecter des choses ?


6 Est-ce qu'il y a de l'électronique dans un robot ?


7 Est-ce qu'il y a de l'informatique dans un robot ?


8 Est-ce qu'un robot est vivant ? Oui Non Je ne sais pas

9 As-tu déjà fait des activités avec un robot ? Oui Non Je ne sais pas

10 As-tu peur des robots ? Oui Non Je ne sais pas

11 Est-il important de savoir comment fonctionne un robot ?

Oui

Non Je ne sais pas

12 Aimerais-tu refaire des activités de robotique ?

Oui

Non Je ne sais pas

13 Aimerais-tu travailler dans la robotique plus tard ?






17 Si on débranche le robot, se souvient-il de notre programme ?


18 Peut-on dire au robot de détecter plusieurs choses en même temps ?


19 Que peut-on détecter avec cette carte ?

Un son Un objet Je ne sais pas

20 Peut-on dire au robot de faire quelque chose quand il ne détecte rien ?
