Programmation de robots

Les élèves dessine un robot tel qu'ils l'imaginent.

Automate ou robot ?

Un jouet qui obéit aux ordres est-il un robot ? => non, c'est un automate

Qu'est-ce qui définit un robot ? => les interactions avec son environnement

Il a des capteurs pour adapter son comportement.
Analogie robot / humain

capteurs / 5 sens

ordinateurs / cerveau

actionneur / muscles

En autonomie et sans guidage, les groupes doivent découvrir comment éclairer / éteindre le robot.

Un fois éclairé, il a une certaine couleur. Il faut trouver comment changer de couleur.

Défi : sans se concerter, les groupes doivent anticiper comment "programmer" les robots pour créer une file indienne de robots qui avancerait sans l'intervention humaine.

Le premier est en mode jaune, les suivants en mode vert.

A l'aide du pdf interactif, l'enseignant dévoile chaque couche du robot en insistant à chaque fois sur les 3 "organes" : capteurs / ordinateur / actionneurs (on peut reprendre l'analogie avec le corps humain)

La fiche 5 est complété par les élèves puis corrigée collectivement pour fixer le vocabulaire à utiliser par la suite et mettre en évidence que les moteurs des roues ne sont pas les seuls actionneurs (haut-parleur, lampes).

Projection du plan de travail de Thymio VPL = distinguer les différentes zones et leur fonction.

Zone "Barre d'outils" = jouer un programme, arrêter un programme, enregistrer ...

Zone "Evénement" = quel capteurs je mets en jeu ?

Zone "Action" = quels actionneurs je mets en jeu ?

Zone "zone de programmation"

Les groupes doivent reproduire chaque programme de la fiche 8. Pour chacun d'eux, ils doivent l'enregistrer dans le Thymio, débrancher Thymio, le tester pour comprendre son comportement.
Enfin, ils doivent traduire le plus précisément possible le comportement par un algorithme sous forme de phrase "si ..... alors ......".

SI on appuie sur le bouton rond, ALORS le Thymio avance.

SI le Thymio détecte un objet devant lui, ALORS le Thymio s’allume en vert dessus.

SI le Thymio détecte un objet sous lui, ALORS le Thymio s’allume en bleu dessous.

SI le Thymio détecte un choc, ALORS le Thymio fait de la musique.

Les groupes doivent lire le comportement demandé puis créer le programme qui le permet.

Ils procèdent par essais et réajustements. C'est l'enseignants qui valide après avoir testé sur le Thymio en mettant éventuellement en lumière la non prise en compte d'une situation inférée.

ex : Lorsque le bouton droit ou le bouton gauche est touché, la lumière verte du haut est allumée => ici il faut 2 lignes de programme : 1 avec la flèche droite, 1 avec la flèche gauche. Si le groupe met les 2 flèches en même temps, c'est l'algorithme suivant.

Le groupe invente un algorithme d'au moins deux lignes et l'écrit sous la forme d'une ou plusieurs phrases avec la structure "si ......, alors ......".

Il code le programme avec Thymio VPL et le teste.
Il donne ensuite l'algorithme écrit à un autre groupe qui doit trouver le programme correspondant.
La validation se fait par vérification d'un élève du groupe qui a donné l'algorithme.

A l'aide de la fiche des défis ***, les groupes résolvent des défis qui mettent en jeu des programmes plus complexes, avec plus de contraintes mais avec un aspect plus ludique et plus "pratique".

Les élèves découvrent le mode avancé (zone barre d'outils).
Dans un premier temps, seule la fonction time est envisagée.

Avec un programme simple déjà vu, les élèves introduisent les événements temporels :

Si Thymio ne détecte pas de bande noire au sol ou obstacle devant lui, Thymio avance et est éclairé en vert.

Sinon il s'arrête deux secondes et s'éclaire en rouge. A la fin du time, il effectue un demi-tour (a peu près) et reprend son comportement du début.

Une application possible = dessin aléatoire avec l'espace prévu pour insérer un feutre dans la coque du Thymio.