Magazine PROF n°14

Focus 

Robots sans frontières

Article publié le 01 / 06 / 2012.
Article paru en ligne uniquement.

Invitant les ados belges et français à imaginer, construire et faire concourir des engins robotiques, le projet Robots Sans Frontières leur permet de s’ouvrir aux sciences, à la technologie, à la communication… Les enseignants qui y participent avec leurs élèves voient là des atouts pédagogiques certains.

Christophe Vandevelde : « En septembre, nous recevons le cahier des charges de Robots sans Frontières. Nous l’analysons avec les élèves et déterminons une stratégie par rapport aux fonctions demandées ».

© PROF/FWB

Ça y est, c’est parti. L’arbitre vient de lancer un match de 90 secondes entre deux robots. William Demars et Nicolas Van Hauve, élèves de 3^e et de 4^e TQ électromécanique, représentent l’Athénée royal de Tamines, dont une soixantaine d’élèves de six classes ont imaginé et réalisé leur machine. Une fameuse pression sur leurs épaules. C’est leur deuxième match de la première journée de la finale de Robots Sans Frontières, qui se déroulait mi-mars à Hirson, dans le nord de la France, et réunissait près de 500 personnes.

Classés 6^es sur 81 après leur premier match, les Taminois affrontent les recordmen du jour. Leur robot file chercher des lingots et des CD, répartis sur la table de jeu ou sur un mini-totem, pour les ramener dans leur camp. Les secondes s’égrènent. Concentré, le pilote William actionne les manettes de la commande reliée à leur prototype par un câble maintenu en l’air à l’aide d’une perche tenue par Nicolas, copilote. Il reste quelques secondes. Leur robot prend son élan et fait valser deux bouteilles situées sur un des côtés de l’aire de jeu, avant de revenir défendre l’accès de son butin convoité par son adversaire.

L’arbitre siffle la fin du match. Rapidement, Nicolas, un peu déçu, fait un signe d’égalité vers ses trois professeurs assis parmi le public. Les arbitres confirment. William et Nicolas ramènent leur robot vers leur stand, pensant déjà à la prochaine étape et, pourquoi pas, aux marches du podium ⁽¹⁾.

Un projet d’année

« L’Athénée royal de Tamines participe à Robots Sans Frontières depuis sept ans, explique Christophe Vandevelde, professeur de cours pratiques en électromécanique. Je coordonne l’équipe depuis 2009. Je collaborais déjà avant au projet en supervisant le tournage de pièces par mes élèves ». Il était accompagné de Damien Baudelet, professeur d’électricité et de tournage, et de Jean-Marie Hastir, professeur de mécanique auto.

« En septembre, nous recevons le cahier des charges, qui change chaque année. Nous l’analysons avec les élèves et nous déterminons une stratégie par rapport aux fonctions demandées. Par exemple, nous avons privilégié la fonction de ramener des CD au camp de base avec notre robot et moins celle de lever un manche en bois pour libérer l’accès à une carte géographique ».

Ensuite, les élèves décident de la structure de leur engin en fonction de cette stratégie. Les 3^e et 4^e TQEM dessinent les éléments au cours de dessin technique, récoltent certaines pièces de récupération et réalisent les autres à l’atelier, en tenant compte des cotes du cahier des charges fourni par l’organisation et de leurs tolérances, avant de les assembler.

Les 3^e et 4^e TQ électricité imaginent tout le câblage nécessaire et le réalisent. Une autre section participe également : les 3^e et 4^e TQ menuiserie fabriquent la table de jeu pour que les concurrents pilotes et copilotes puissent s’y entrainer. « Cela nous permet de sélectionner la paire la plus performante qui représentera l’équipe », ajoute M. Vandevelde.

Robots Sans Frontières est un projet d’éducation par la technologie, ouvert aux 8-18 ans. Les participants imaginent et construisent un robot qui accomplit des tâches spécifiques et qui répond à un cahier des charges précis. Ils présentent leur résultat à un jury et au public, lors de matchs amusants, dans un esprit de compétition, mais surtout d’échange et de fair-play. Organisé par le Pass, pour la Belgique, et par Planète Sciences, pour la France, ce concours est soutenu par l’Union européenne et le Service public de Wallonie. Il a donc une dimension transfrontalière ⁽²⁾.

De 10 à 25 % du programme

Ce concours favorise le développement de compétences comme l’analyse de données, la planification d’une démarche, la modélisation d’un prototype, la structuration des résultats, la communication interne et externe du projet. « Notre programme de travaux pratiques mécanique prévoit la lecture ou la réalisation de plans, le respect des normes et des tolérances », commente M. Vandevelde. M. Baudelet ajoute : « En électricité, nous abordons les interrupteurs, le fonctionnement du moteur électrique, le transformateur qui permet d’utiliser une tension réduite à 12 volts plutôt que le 220 volts du secteur ». Le premier considère qu’il voit ainsi 25 % de son programme, le second 10 %. Et ils font entrer le projet avec la même proportion dans l’évaluation de leurs élèves.

Celui–ci semble particulièrement adapté pour l’enseignement technique et professionnel en permettant la mise en pratique de notions d’électromécanique, d’électricité, d’électronique, de mécanique, de menuiserie, de peinture, mais aussi du secteur tertiaire comme la gestion d’un budget, la recherche d’un financement, la communication. Les enseignants de langue maternelle peuvent être aussi de la partie pour travailler la compréhension du règlement, rédiger des courriers, réaliser un panneau de présentation du projet, un blog ou un site…

Les organisateurs estiment qu’en primaire et au 1^er degré du secondaire déjà, le concours constitue une plateforme pour l’éveil aux sciences, l’éducation par la technologie, l’éducation aux médias, le passeport TIC et pour des apprentissages transversaux comme le traitement et la communication des informations, la structuration et la communication des acquis. La création artistique et le design peuvent également être mis à profit dans ces classes.

Information et formation

De nombreuses initiatives rendent la participation à Robots Sans Frontières tout à fait accessible. Plusieurs séances d’information sont organisées. Un module de deux journées forme les personnes qui souhaitent encadrer une équipe ; aucune compétence technique n’est exigée au départ. Les organisateurs proposent aussi un dispositif de soutien et d’accompagnement des équipes pour mettre en œuvre leurs projets : suivi par mail et par téléphone, visites si nécessaire, forum de discussion, plateforme d’échanges. Pour une centaine d’euros, un kit de démarrage fournit du matériel et des documents pédagogiques et facilite le démarrage du projet.

Forts de leur expérience, les enseignants taminois se projettent déjà dans l’avenir : « C’est dit, l’an prochain, on fera deux équipes et deux robots ».

Patrick DELMÉE

⁽¹⁾ Les concours de robotique "Robot sans frontière" n'existent plus depuis quelques années. Ils ont été remplacés par les Trophées de la robotique (https://www.tropheesderobotique.fr/) en France et par le projet Robotix organisé par le PASS (https://pass.be/projet-robotixs/robotixs-junior/).
⁽²⁾ Un autre concours, Robotice, est centré sur la construction de robots. Il est organisé par Philippe Billard, de l'Institut Pierrard, à l’attention d’équipes du 1^er degré qui construisent des engins en briques Lego. http://pierrard.be - philippe.gillard@pierrard.eu