Atelier ROBOT THYMIO

Cet atelier a pour objectif d'initier de manière ludique les jeunes à la programmation robotique et à la fabrication numérique via l'utilisation du robot éducatif open-source THYMIO et des différentes machines-outils de l'espace FABLAB du centre social (imprimantes 3D, découpeuse laser, traceur de découpe).

Cela permet de développer auprès des jeunes leur logique, leur compréhension, leurs réflexions et leur imagination. Cette action renforce également les apprentissages faits dans les établissements scolaires autour des mathématiques, du champ artistique et de la programmation.

Cet atelier s'articule sur deux phases majeures :

- L'initiation à la programmation du robot éducatif Thymio.

- La conception d'un circuit pour faire évoluer le robot.

PUBLIC CONCERNÉ

Jeunes inscrits à l'Accompagnement Éducatif et Scolaire âgés de 8 à 10 ans.

Élèves scolarisés en cycle 3.

OBJECTIFS

Initiation à la robotique

Initiation à la fabrication numérique

Favoriser la réussite éducative

Susciter la curiosité et la créativité

Promouvoir le travail collaboratif

Sensibilisation au recyclage

Ouverture sur le monde avec ses différentes cultures et toute sa diversité

DÉROULÉ DES SÉANCES

Dans le cadre de l'AES (Accompagnement Éducatif et Scolaire), l'atelier se déroule les mardis et vendredis après-midi sur une dizaine de séances entre 16h30 et 18h.

Dans le cadre d'une intervention en milieu scolaire, 6 à 10 séances de 1h sont nécessaires pour la réalisation du projet.

Programmation du robot THYMIO

Le robot Thymio est un robot développé pour l’éducation afin de permettre aux jeunes de découvrir l’univers de la robotique et d’apprendre les bases fondamentales de la programmation.

Ce robot possède de nombreux capteurs (microphone, récepteur infrarouge, etc.) qui lui permettent d’interagir avec son environnement. Nous utilisons le logiciel OpenSource « Thymio Suite » afin de le programmer en langage VPL3.

Dans notre projet, notre robot Thymio va devoir se déplacer dans un environnement qui sera réalisé par les jeunes à l’aide de notre Fablab. Les enfants vont s’initier au langage de programmation VPL3, qui est un langage visuel basé sur des blocs. Ce type de langage est adapté au niveau des élèves de primaire, et permettra par la suite de mieux appréhender le langage Scratch étudié au collège.

Le but est de programmer le robot à l’aide de blocs « Événement » et « Action » afin de le diriger dans notre parcours. D’autres options de programmation sont disponibles pour rendre le parcours du robot plus attractif (son, lumière, etc) !

Planification des séances :

Séance 1 : Découverte du robot Thymio et de ses fonctionnalités.

Séance 2 : Découverte du logiciel « Thymio Suite » et de son fonctionnement.

Séance 3 : Initiation au langage VPL3 avec l’utilisation du logiciel « Thymio Suite ».

Séances 4 à 6 : Approfondissement de l’initiation à la programmation VPL3 avec la découverte des fonctionnalités, initiation à Scratch selon le niveau.

Séances 7 et 8 : Poursuite de la programmation en VPL3 ou Scratch (selon le niveau) afin de rendre notre robot autonome.

Séance 9 : Finalisation du programme, correction des bugs.

Séance 10 : Test du robot en conditions réelles.

CONCEPTION DU CIRCUIT

La conception du circuit se fait après avoir décidé collectivement d'un thème (château hanté, forêt mystérieuse, etc). En intervention scolaire, la thématique peut être adaptée en fonction des champs de compétences étudiés en classe.

Les enfants posent leurs idées au préalable à l'aide de dessins et de croquis. Ils constituent également une banque de visuels dans lesquels ils pourront puiser pour réaliser leurs éléments de décors. Cette étape peut être l'occasion d'approfondir des notions vues en classe (histoire, géographie, histoire des arts, etc).

Ces éléments sont ensuite fabriqués principalement à partir de matériaux de récupération (lattes de sommier, carton d'emballage, tube, chutes de bois, etc.) transformés à l'aide des différentes machines outils du fablab (imprimantes 3D, découpeuse laser, traceur de découpe).

Pour cela les enfants sont conviés à découvrir différents logiciels permettant la modélisation 3D, le dessin vectoriel (Tinkercard, Inkscape) ou le pilotage de machine-outil ( Cura, Silhouette studio).

Planification des séances pour la conception du circuit :

Séance 1 : Choix du thème / définition des différents éléments du circuit à produire / présentations des matériaux à transformer / recherches iconographiques

Séance 2 : Croquis / recherches et réalisations graphiques / scannes des dessins

Séance 3 : présentation du logiciel de dessin vectoriel inkscape

Séance 4 : Réalisations et compositions graphiques + traitement numérique des travaux obtenus

Séance 5 : Réalisations et compositions graphiques + traitement numérique des travaux obtenus

Séance 6 : Réalisations et compositions graphiques / Présentation de la découpeuse laser / premières découpes et gravures

Séance 7 : Réalisations et compositions graphiques / Découpes et gravures

Séance 8 : Présentation de l'impression 3D / Impressions 3D des supports et connecteurs

Séance 9 : Impressions 3D des supports et connecteurs / Découpes et gravures

Séance 10 : Assemblage du circuit et test du robot

Quelques exemples de productions réalisées en atelier au centre social

Modélisation 3D d'un support (via les logiciels Tinkercad et Cura) permettant d'accueillir une silhouette dessinée par un jeune et découpée dans du carton à l'aide la découpeuse laser du fablab.

Restitution du projet robotique et de la fabrication numérique.

Nous avons eu le plaisir, cette année, de réaliser un projet numérique avec deux classes de primaire des écoles suivantes :
l’école Lesot B et l’école Schweitzer.

Pour mener à bien ce projet, trois ateliers ont été proposés aux élèves :

Atelier d’initiation à la programmation avec le robot Thymio et le logiciel libre Thymio Suite.
Atelier de découverte des machines de fabrication numérique, avec impression 3D et découpe laser.
Atelier d’écriture autour des thématiques choisies en amont par les écoles.

À l’issue de nos sept séances d’accompagnement, nous avons eu le plaisir d’accueillir une dernière fois, ce lundi 30 juin, les élèves de CM1-CM2 des écoles Lesot B et Schweitzer, dans le cadre du projet Cité éducative Amiens Nord, autour de la robotique et de la fabrication numérique 🤖💡

Cette rencontre a été l’occasion pour les deux classes de présenter leurs projets respectifs, en présence de plusieurs parents venus découvrir le fruit de leur travail.

Après les présentations, place au fun avec des activités numériques : matchs endiablés de robot-foot et de basket connecté, tournoi sur borne d’arcade, modélisation 3D… et même un atelier de dressage de T-Rex robotique ! 🦖🎮

Le centre social ALCO, via son espace numérique ALCOLAB, est heureux d’avoir pu prolonger de manière ludique et interactive les apprentissages réalisés en classe :

🐴 À l’école Lesot B : travail autour de la place des animaux pendant la Grande Guerre
🐠 À l’école Schweitzer : réflexion sur la biodiversité et la préservation des océans

Rencontre des écoles Schweitzer et Lesot B pour la restitution du projet.

Initiation à la programmation robotique

Dans le cadre de ce projet, les jeunes se sont initiés à la programmation par blocs, en langage VPL3, à l’aide du logiciel Thymio Suite.

Ils ont appris à utiliser les différents capteurs et fonctionnalités du robot afin de le rendre autonome dans ses déplacements.

Après avoir compris les principes de la programmation, les élèves ont eux-mêmes conçu le programme permettant à leur robot Thymio de suivre une ligne noire au sol !

initiation à la fabrication numérique

Nos jeunes ont également eu l’occasion de s’initier à la création de décors, afin que leur robot évolue dans un environnement enrichi d’objets et de panneaux en lien avec les thèmes choisis par les écoles participantes au projet.

Pour cela, ils ont découvert l’utilisation des imprimantes 3D pour concevoir des supports personnalisés, ainsi que celle de la découpeuse laser pour réaliser des portails et graver des textes sur ces derniers.

Quelques activités supplémentaires :

Activité Robot-Foot :
Des robots programmables et pilotables à l’aide d’une tablette, pour des matchs endiablés !

Dressage de T.REX :
Découverte du robot T.REX, entièrement monté et programmé par nos jeunes.

Attention aux morsures ! 🦖

Borne d’arcade :
Quoi de mieux que des jeux rétro pour se détendre après une activité bien remplie!

Tournoi de basket :
Deux paniers de basket montés et pilotés grâce à des cartes Micro:bit !

Quelques photos du projet :

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