Cette page présente la progression du Niveau 3°, à destination des collègues qui souhaitent mutualiser documents et ressources.

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Cette progression requiert l'acquisition d'ensembles de robotique Lego Mindstorm NXT et de la ressource "Introduction à la robotique".
N'hésitez pas à prendre contact pour obtenir les références de ces produits.


- Socle Commun de Connaissance, de Compétences et de Culture (B.O. n°17 du 23 Avril 2015).
- Résumé du Socle Commun de Connaissance, de Compétences et de Culture pour le cycle 4.


       
Quelques documents d'une ancienne progression ...

01 Prise de contact
 

Créer un lien élève / parents / professeur
Prise de contact et mise en place des conditions de travail.
Quel est le principe général du fonctionnement d'un robot.





  Fiche de séance n° 01

Fiche de rentrée
Fiche de renseignements
Montage vidéo Une histoire de ... robotique (31'30)
Logique et robotique

02 Introduction à la robotique
 

Mettre en place le projet annuel et son contexte.
Formaliser sans ambigüité une description du besoin (3).

              

Aperçu du diaporama "Introduction au projet robotique"

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  Fiche de séance n° 02

Introduction à la robotique
Vidéo Festival de robotique Car Tec-Inno de Vierzon - Mai 2010
Introduction au projet robotique
(diaporama LibreOffice)

Fichiers SolidWorks de la piste

03 Montage du robot et conception de l'extension
 

Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3).
Choisir un mode de dialogue et de diffusion adapté au besoin de communication (2) .

  Fiche de séance n° 03

Fiche guide du travail à réaliser
Notice de montage du robot R.E.M.

Correction exemple de la concetion :
- Modélisation sous Lego Digital Designer.
- Modélisation sous SolidWorks 2013 (fichiers à copier dans le dossier des pièces Lego NXT).


Fichiers des usinages de la plaque de rangement à destination des collègues de Technologie.
- Modélisations sous SolidWorks.
- Fichiers des usinages au format .iso.
- Fichiers exportés au format .dxf (réalisés par Franck POL ; merci).
- Fichiers des usinages au format .grl (réalisés par Franck POL ; merci).

04 Petit historique de la robotique
 

Situer dans le temps les inventions en rapport avec l'objet technique étudié (2).

  Fiche de séance n° 04

Petit historique de la robotique
Petit historique de la robotique - Fiche guide
Correction de la frise

05 Apprentissage Robot NXT : Activité n°1 - En avant toute
 

Comprendre le fonctionnement de base du robot et du logiciel de programmation.
Acquérir la notion et l'importance des suites d'actions.

          

  Fiche de séance n° 05

Activité n°1 - En avant toute - Fiche guide
Activité n°1 - En avant toute - Synthèse

06 Analyse fonctionnelle
 

Enoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que l'objet doit satisfaire (2).
Définir les critère d'appréciation d'une ou plusieurs fonctions (2).
Rédiger ou compléter un cahier des charges simplifié de l'objet technique (2).

  Fiche de séance n° 06

Cartouches élève
Projet robotique - Analyse fonctionnelle
Projet robotique - Cahier des Charges

07 Corrections - Structuration
 

Situer dans le temps les inventions en rapport avec l'objet technique étudié (2).
Comprendre le fonctionnement de base du robot et du logiciel de programmation.
Acquérir la notion et l'importance des suites d'actions.

  Fiche de séance n° 07

Correction de la frise
Correction et analyse de l'activité NXT n°1 - En avant toute (diaporama OpenOffice)
Activité NXT n°1 - Test

08 Apprentissage Robot NXT : Activité n°2 - Demi-tour droite !
 

Comprendre le fonctionnement de base du robot et du logiciel de programmation.
Acquérir la notion et l'importance des suites d'actions.

          

  Fiche de séance n° 08

Activité n°2 - Demi-tour droite ! - Fiche guide
Activité n°2 - Test
Activité n°2 - Demi-tour droite ! - Synthèse

09 Hiérarchisation des propriétés des matériaux / Technologie et communication
 

Identifier les propriétés pertinentes des matériaux à prendre en compte pour répondre aux contraintes du cahier des charges (1).
Hiérarcgiser les propriétés (2).
Choisir un mode de dialogue ou de diffusion adapté à un besoin de communication (2).
Choisir et utiliser les services ou les outils adaptés aux tâches à réaliser dans un travail de groupe ou pour un travail collaboratif (2).
Organiser une veille technologique (1).

  Fiche de séance n° 09

Propriétés des matériaux et cahier des charges
Fichier SolidWorks de la pièce exemple
Démarche de projet et communications
Exemple de réalisation "Veille technologique"

10 Gestion de l'espace numérique / Recherche de solutions - Partie n°1 de la piste
 

Gérer son espace numérique : structure des données, espace mémoire, sauvegarde et versions, droits d'accès aux documents numériques (3).
Distinguer les différents types de documents multimédias en fonction de leurs usages (1).
Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3).
Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée (3).

          

  Fiche de séance n° 10

Gestion de l'espace numérique - Mémo perso
Recherche de solutions - Partie n°1
Programmes robot Partie 1 (format dédié .rbt)
Images programmes

11 Recherche de solutions - Partie n°1 de la piste
 

Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3).
Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée (3).

  Fiche de séance n° 11

Documents de la séance n°10

12 Pièce d'identification - Recherche de formes
 

Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3).
Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée (3).

  Fiche de séance n° 12

Pièce d'identification - Recherche de formes
Pièce d'identification / Exemples professeur
Pièce d'identification - Exemples - Fichiers SolidWorks

13 Apprentissage Robot NXT : Activité n°3 - Clap de dbut, clap de fin
 

Savoir mettre en oeuvre une chaîne D.P.A. (Détecter, Planifier, Agir) ou Capteur - Actionneur.
Savoir utiliser le seuil du capteur sonore.

          

  Fiche de séance n°13

Activité n°3 - Clap de dbut, clap de fin - Fiche guide
Activité n°3 - Test
Programmes de l'application (4°) (format dédié .rbt)
Activité n°3 - Clap de dbut, clap de fin - Synthèse

14 Energie et coûts
 

Identifier les différentes sources d'énergie possibles pour l'objet technique (2).
Evaluer le coût d'une solution technique et d'un objet technique dans le cadre d'une réalisation au collège (2).

  Fiche de séance n° 14

Robot Lego NXT - Energie et coûts

15 Corrections et structuration (Recherche pièce d'identification, Activité n°3, Energie et coûts)
Avancées technologiques et progrès technique
 

Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3).
Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée (3).

Savoir mettre en oeuvre une chaîne D.P.A. (Détecter, Planifier, Agir) ou Capteur - Actionneur.
Savoir utiliser le seuil du capteur sonore.

Identifier les différentes sources d'énergie possibles pour l'objet technique (2).
Evaluer le coût d'une solution technique et d'un objet technique dans le cadre d'une réalisation au collège (2).


Repérer dans un objet technique donné une ou des évolutions dans les principes techniques de construction (matériaux, énergies, structures, design, procédés).

  Fiche de séance n° 15

Documents des séances n°12, 13, 14






Analyse de la frise

16 Apprentissage Robot NXT : Activité n°4 - Suivez le guide
 

Savoir mettre en oeuvre une chaîne D.P.A. (Détecter, Planifier, Agir) ou Capteur - Actionneur.
Savoir mettre en oeuvre le suivi de ligne.

          

  Fiche de séance n° 16

Activité n°4 - Suivez le guide - Fiche guide
Activité n°4 - Test
Activité n°4 - Suivez le guide - Synthèse

17 Modélisation sur logiciel dédié : Lego Digital Designer
 

Réaliser un schéma, un dessin scientifique ou technique par une représentation numérique à l'ide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur, en respectant les conventions (3).

  Fiche de séance n° 17

Logiciel Lego Digital Designer
Didacticiel Lego Digital Designer

18 Recherche de solutions - Partie n°2 de la piste
 

Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3).
Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée (3).
Réaliser un schéma, un dessin scientifique ou technique par une représentation numérique à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur, en respectant les conventions (3).

          

  Fiche de séance n° 18

Recherche de solutions - Partie n°2
Programmes robot Partie 2 (format dédié .rbt)
Images programmes


La suite est à venir prochainement ...



Thème robotique des années 2009/2010 et 2010/2011                             dans un établissement déstructeur ...

Défi niveau 1 :
Réaliser un robot capable de suivre un trajet préétabli.

Défi niveau 2 :
Réaliser un robot capable de suivre un trajet préétabli et d'éviter un obstacle donné.

Défi niveau 3 :
Réaliser un robot capable de suivre un trajet préétabli, d'éviter un obstacle donné et d'emporter un objet d'un endroit à un autre.

Le robot doit parcourir le trajet le plus vite possible.
Le prototype réalisé devra dissimuler les solutions techniques mises en œuvre à l'aide d'une carrosserie.

Fichier SolidWorks
Fichier eDrawings
Plan côté



Le robot ne parvient par à prendre le second virage en angle droit.
Pourquoi ?

Il s'agit de reconstituer les trajectoires des trois points d'appui du robots (les trois roues) sur une piste en papier afin de constater le problème posé et de le résoudre graphiquement.

Les élèves sont conduits à :
- Ouvrir le fichier .pdf et imprimer les 24 pages qui permettent de construire la piste en papier à l'échelle 1:1.
- Imprimer la vue de dessus du robot et découper le triangle formé par les trois points d'appui.
- Construire les trajectoires des trois roues pour chaque crochet successif.

Les élèves disposent de :
- Une animation d'aide à la construction des trajectoires (90% du travail de tracé !).
- Un fichier e-Drawings permettant de visualiser les déplacements en trois dimensions.

Les élèves constatent que :
- Le robot fait demi-tour au second virage en angle droit.
- La raison est purement dimensionnelle. Ils doivent rédiger leurs conclusions.









TaskBot sur piste
Tasbot au départ
Piste à construire












Maquette trajectoires
Analyse du problème



Exemple de conception d'un robot et résolution du problème du suivi de la piste.