Apprendre avec le numérique : « Dis, fais-moi un robot… »
La conception, la fabrication et la programmation numériques, ça vous fait envie ? Et si vous appreniez tout ça en faisant des robots ?
Mieux : en expérimentant et en participant à un concours ? Vous pourrez au passage apprendre à travailler en équipe, à stimuler votre imagination pour rechercher des solutions techniques et des stratégies innovantes afin, évidemment, de relever le défi et de gagner !
17 fois. C'est le nombre de participations aux Trophées de Robotique que totalise le club de robotique du lycée Alexis Monteil de Rodez. Cette année, ils étaient 16, 13 garçons et 3 filles, de tous niveaux, notamment des filières Sciences de l'ingénieur (SI) et STI2D (Sciences et technologies de l'industrie et du développement durable), à concevoir un robot filoguidé et à concourir à la finale régionale organisée le 23 mars à Toulouse.
Les Trophées de robotique sont organisés par Planète Sciences depuis 26 ans et sont ouverts aux jeunes de 7 à 18 ans : en équipes formées soit dans le cadre scolaire, souvent à l'initiative du prof de techno, soit au lycée aussi mais dans le cadre d'un club, soit en centre de loisirs ou structure associative extérieure, soit en autonomie. Le défi consiste à créer un robot de A à Z et à le faire fonctionner ensuite sur une table de jeu. En ligne de mire, découvrir, de façon ludique et pédagogique, les domaines de la robotique : mécanique, électricité, informatique et électronique.
L'équipe du lycée Alexis Monteil de Rodez - Crédit photo Lycée Monteil
Qu’ils soient académiques, locaux, régionaux, nationaux, européens, internationaux, les concours de robotique ouverts aux jeunes ne manquent pas. À titre d'exemple, l'académie de Versailles recense pas moins d'une dizaine de concours cette année sur son territoire, dont le challenge régional du concours international Robocup qui s'adresse aux 13-18 ans.
De la conception à la fabrication numériques
La plupart des concours abordent une double dimension. Il s’agit de construire un robot et de lui donner vie grâce à l'informatique : le diriger, communiquer avec lui dans différents langages, commander ses mouvements... D'ailleurs, pour ce faire, Planète Sciences Occitanie, en plus de proposer un accompagnement sur le projet met à disposition un grand nombre d'équipements dans son F@briquet : comme dans tout fablab, ici se côtoient des outils traditionnels et des équipements à commandes numériques, c'est-à-dire pilotés par ordinateur à partir de fichiers numériques que l'on créé à la place d'un schéma papier.
Ces outils permettent de tout fabriquer, du châssis à la carte électronique qui va permettre de contrôler le robot : on peut créer des objets par dépôt de matière, ce que font les imprimantes 3D, ou, au contraire, en enlevant de la matière. Fraiseuse, découpeuse laser, plotteur de découpe... se chargent ainsi de défoncer, découper, incruster, graver, broder des matériaux aussi divers que le bois, l'aluminium ou encore le plexiglas.
« Accéder à un savoir complexe en faisant et en expérimentant »
Tous ces concours poursuivent un même objectif : « Accéder à un savoir complexe... mais en faisant et en expérimentant », résume Antoine Ruiz-Scorletti, le responsable de la communication de Planète Sciences Occitanie. Donc en testant chaque programme conçu et chaque objet fabriqué. Fabien Devilliers et Arthur Murat, deux des lycéens de Rodez, sont là pour ça d'ailleurs. « On aime la technologie et fabriquer des choses par nous-mêmes », expliquent-ils. « Et puis là, le côté challenge nous motive en plus à essayer de trouver la meilleure solution. À chaque réunion, chacun expliquait les solutions techniques auxquelles il pensait, on regardait celles qui étaient réalisables, et on modélisait la solution sur ordi pour vérifier les volumes, que ça corresponde aux bonnes cotes avant de fabriquer l'objet. »
Trophées de Robotique - Crédit photo : Planète Sciences Occitanie
Ces défis visent aussi à susciter l'intérêt pour les sciences. Christophe Rieux, le prof qui manageait leur équipe, l'a bien compris. « C'est génial de trouver le goût des sciences et techniques au travers d'activités ludiques. Et en cours, on n'a pas toujours le temps de les initier d'un point de vue technique. Là, ils peuvent mettre en application les théories en apprenant la façon dont on fait un châssis, comment fonctionne un moteur, comment on fait varier sa vitesse, et surtout comment on répond à un cahier des charges. » Et le résultat est sans appel : « c'est flagrant, dès qu'ils mettent les mains dans le cambouis, ils pigent ! » Notamment parce qu'ils « apprennent par l'erreur », explique encore Antoine Ruiz-Scorletti. « Un processus d'expérimentation où l'on recommence jusqu'au bon résultat permet de comprendre concrètement comment ça marche. »
Apprendre à accepter les idées des autres
On découvre aussi, parce qu'on le vit un peu, ce que peut être la réalité des métiers qui sont derrière : « Ça les oblige à avoir une démarche créative, mais aussi à comprendre et accepter les idées des autres ; c’est un autre aspect du travail très intéressant », poursuit le prof. « Et à respecter un cahier des charges, des contraintes de temps... On a ainsi une vision du métier où il faudra manager des équipes », complète l'un des lycéens.
Des compétence qui serviront dans n'importe quel métier plus tard. « Les Trophées de la robotique, c'est tout ça : une partie très technique et très pratique - si on imagine un métier, là on va pouvoir le tester - et une connexion avec l'après, ce que sont un chercheur, un roboticien, un technicien, un développeur, et les métiers des objets connectés... C'est une ouverture vers les possibles », résume Antoine Ruiz-Scorletti.
Penser aussi communication, design, écologie !
Enfin, ces concours intègrent d'autres dimensions, pour sensibiliser à des enjeux de société ou pour initier à des savoirs-faire autres que techniques :
- en encourageant par exemple à soigner le design du robot
- en invitant à trouver des solutions plus écologiques pour faire fonctionner le robot, par exemple en utilisant l'énergie éolienne ou solaire
- en initiant à la communication, écrite ou orale ; ainsi, aux Trophées de Robotique, chaque équipe doit présenter son robot au public avant de se lancer dans les matchs qui permettent de départager les concurrents.
Trophées de Robotique
