Problématique 2 : Programmer un robot pour qu'il soit autonome dans ses déplacements.

Compétences :

  • Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties. (Evaluation d'étape)
  • Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple. (Activité 2 - Rapport d'activités)

 

 

Depuis 2014, Amazon.com Inc a installé plus de 200.000 robots dans ses entrepôts aux États-Unis et également en France depuis 2020. Cette nouvelle organisation promet de réduire les coûts d'exploitation de 20% et d'obtenir des délais de livraison plus courts notamment durant la période précédant Noël.

 

 

 

 

Les six séances vont permettre aux élèves de découvrir le fonctionnement du robot mBot. Il devront le programmer afin qu'ils puissent se déplacer de façon autonome sans aucun risque.


Nos robots : mBot Robot Kit, mBot Ranger et son programme

Logiciel mBlock


Ressources mBot

mBot : fichiers volumiques Solidworks

Merci à Cécile Ilardo !
Merci à Cécile Ilardo !

mBot : modélisation grabcad.com

Pour visualiser la modélisation, cliquer sur "Load in 3D viewer"
Pour visualiser la modélisation, cliquer sur "Load in 3D viewer"

Présentation de mBot

Utiliser mBlock pour  programmer


1- Découvrir mBot

A - Piloter le robot mBot

Quoi faire ?

  • Préparer le matériel
  • Exécuter le logiciel mBlock
  • Paramétrer mBlock
  • Connecter le robot mBot à l'ordinateur
  • Téléverser le programme par défaut dans mBot
  • Piloter le robot en mode manuel grâce à la télécommande.

 

 

Comment faire ?

B - Découvrir mBot, ses composants et ses fonctions

  • Compléter au crayon de bois les documents ci-dessous :
  • Ressources

C - Comprendre le fonctionnement en identifiant les éléments des chaînes d'énergie et d'information de mBot

  • Ouvrir le fichier OpenOffice Draw :
  • Ressource : le fonctionnement de mbot, sa chaîne d'énergie et sa chaîne d'information
  • L'enregistrer sous H:\
  • Déplacer les vignettes afin de reconstituer correctement le schéma expliquant le fonctionnement de mBot
  • Notez vos prénoms, noms et classe
  • Imprimer chacun un exemplaire en couleurs

 


Point d'étape

Des learningapps à faire et à refaire pour s'entraîner ! !


2- Programmer mBot


Évaluation des travaux pratiques

Consignes pour le rapport d'activité

Cliquer pour télécharger les consignes

Grille d'évaluation du rapport d'activité

Cliquer pour télécharger la grille d'évaluation


 

Attention important : pour chaque programmation, vous devez, dans le menu "Edition" du programme mBlock, cocher "Mode Arduino" ! (Le panda ne doit pas être visible à l'écran).

 

A - Programmer mBot pour qu'il effectue des déplacements simples

 

Travail à réaliser

 

Ressource : fiche-guide pour implanter un programme

Programmes à télécharger :

Déplacement01

Déplacement02

Déplacement03

Déplacement04

 

Remarque pour l'activité 6 : (déplacement en carré)     

 

 

 

Vous devrez utiliser le bloc 

Pour aller plus loin...

A- Faire déplacer le robot en "triangle"

B- Faire déplacer le robot en "cercle"

 

 


B - Programmer mBot pour qu'il réagisse aux consignes de la télécommande

 

Travail à réaliser

 

Ressource : résultat attendu

Programmes à télécharger :

Déplacement05

Déplacement06

Déplacement07

Déplacement08

 

Pour aller plus loin...

 

A- Faire jouer un son au robot lorsque celui-ci recule...

B- Faire clignoter les leds lors des déplacements... 


C - Programmer mBot pour qu'il suive une ligne noire au sol

état du suiveur de ligne sur le port 2
mBot suiveur de ligne
détecteur de ligne noire
détecteur de ligne noire

 

Travail à réaliser

 

Ressource : résultat attendu

Ressource : quelques explications sur le détecteur de ligne noire - Extrait de 2 min 46s à 5 min 17 s

Programme à télécharger :

 

 

Déplacement09

 

 

Pour aller plus loin...

 

A - Modifier le programme pour qu'il démarre seulement après avoir appuyé sur la touche A. 

B- Modifier votre programme pour stopper le robot lorsque l'on appuie sur la touche B. 


D - Programmer mBot pour qu'il évite des obstacles

capteur d'obstacle à ultrasons
Capteur d'obstacle à ultrasons

 

Travail à réaliser

 

Ressource : quelques explications sur le capteur d'obstacle à ultrasons - Extrait de 0 min 39 s à 2 min 44 s

Comportement de mBot avec le programme Déplacement 10
Comportement de mBot avec le programme Déplacement 10

 

Programme à télécharger :

Déplacement10

 

 

 

Pour aller plus loin...

 

 

A - Vous pouvez implanter un programme dans le robot qui lui permet de suivre une ligne et de stopper si un obstacle se présente devant lui...

 

 

 

B- Vous pouvez commander le robot avec la télécommande avec :

  • La touche A : Commande manuelle
  • La touche B : Suiveur de ligne simple
  • La touche C : Suiveur de ligne avec évitement

 


3- Évaluation de la problématique 2


Activités facultatives

A - Programmer mBot Ranger avec mBlock

1 - Télécharger le programme ci-dessous et tester le sur mBot Ranger

2 - Programmer mBot ranger pour qu'il suive une route blanche, tout en indiquant sur son dos le sens de déplacement avec une del.

 

PROBLÉMATIQUE 2 : Programmer un robot pour qu'il soit autonome dans ses déplacements

Compétences :

  • CT 1.6   Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties.
  • CT 5.4  Piloter un système connecté localement ou à distance.
  • CT 4.2  Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.

Depuis 2014, Amazon.com Inc a installé plus de 15.000 robots dans 10 entrepôts des États-Unis, cette nouvelle organisation promet de réduire les coûts d'exploitation de 20% et d'obtenir des délais de livraison plus courts notamment durant la période précédant Noël.

  

Les six séances vont permettre aux élèves de découvrir le fonctionnement d'un robot et d'un drone. Il devront les programmer afin qu'ils puissent se déplacer de façon autonome sans aucun risque.


Découvrir mBot

1 - Présentation du robot mBot

  • Regarder la vidéo ci-dessous :
  • Lire la présentation du logiciel de programmation mBlock

2 - Découvrir mBot, ses composants et ses fonctions

  • Regarder les 3 vidéos vidéos ci dessous :
  • Demander à votre professeur les 3 documents
  • Compléter au crayon de bois les 3 documents ci-dessous :

Faire vérifier et noter votre travail à votre professeur

3 - Comprendre le fonctionnement en identifiant les éléments des chaînes d'énergie et d'information de mBot

  • Ouvrir le fichier OpenOffice Draw :
  • Ressource : le fonctionnement de mbot, sa chaîne d'énergie et sa chaîne d'information
  • L'enregistrer sous H:\Technologie\Problématique 2
  • Déplacer les vignettes afin de reconstituer correctement le schéma expliquant le fonctionnement de mBot
  • Notez vos prénoms, noms et classe
  • Imprimer le document en 2 exemplaires en couleur avec les deux noms

Faire noter votre travail à votre professeur en rendant votre feuille imprimée

4 - Piloter le robot mBot

Quoi faire ?

  • Préparer le matériel
  • Exécuter le logiciel mBlock
  • Paramétrer mBlock
  • Connecter le robot mBot à l'ordinateur
  • Téléverser le programme par défaut dans mBot
  • Piloter le robot en mode manuel grâce à la télécommande.

Comment faire ?

Faire vérifier que le robot est opérationnel et noter votre travail à votre professeur


PROGRAMMER mBot

 

Tous les programmes doivent être enregistrés sur votre disque H:\

Vous devez également faire une copie d'écran de tous vos programmes et sauvegarder celle-ci.

  • Demander à votre professeur les 6 documents pour les activités "PROGRAMMER mBot"

Cliquer pour télécharger les activités de programmation


Faire noter votre travail à votre professeur après l'activité 6 des déplacement simples

A - Déplacements simples

Ressource : fiche-guide pour implanter un programme

Attention ! Dans le menu "Edition" de mBlock, cochez "Mode Arduino" !

Télécharger
Implanter un programme.pdf
Document Adobe Acrobat 155.7 KB

Programmes téléchargeables

Déplacement01

Déplacement02

Déplacement03

Déplacement04

Pour aller plus loin + 2 points de bonus...

      - Faire déplacer le robot en "cercle"


Faire noter votre travail à votre professeur après l'activité 3 de Fonction Si Alors Sinon

B - Fonction : Si...Alors...Sinon...

Résultat attendu

Programmes téléchargeables

Déplacement05

Déplacement06

Déplacement07

Pour aller plus loin +1 point de bonus par activité......

A l'aide du fichier Déplacement 07 : 

  • A- Faire allumer une lumière au robot lorsque celui-ci se déplace...
  • B- Faire allumer une lumière de couleur différente au robot en fonction de ses déplacements.

Faire noter votre travail à votre professeur après l'activité 4 de Robot Suiveur de ligne

C- Robot suiveur de ligne

Résultat attendu

Programmes téléchargeables

Déplacement09

Pour aller plus loin + 1 point de bonus par activité......

A- Modifier le programme Déplacement09 que vous avez testé pour que le robot ne fonctionne que lorsque la touche A est appuyée.

B- Modifier votre programme pour que le robot suive la ligne et que l'on puisse stopper le robot lorsque l'on appuie sur la touche B. 


Faire noter votre travail à votre professeur après l'activité 5 Eviter les obstacles

D- Eviter des obstacles

Programme téléchargeable

Déplacement10

Pour aller plus loin +2 points de bonus ...

Vous pouvez commander le robot avec la télécommande avec :

  • La touche A : Commande manuelle
  • La touche B : Suiveur de ligne simple
  • La touche C : Evitement d'un obstacle

EVALUATION PROBLÉMATIQUE 2