RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES

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[Niveau 4e: CONFORT et DOMOTIQUE] Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot Ce projet propose la conception et la réalisation d’un aspirateur-robot à base de LEGO Mindstorms NXT. RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot 5 SEQUENCES 23 séances ( synthèses) 1. Pourquoi et vers quoi un objet technique évolue t-il ? (2 séances + synthèse) 2. Comment fonctionne l’objet technique ? (4 séances + synthèse) 3. Comment l’objet technique est-il programmé ? (3 à 4 séances + synthèse) 4. Comment l’objet technique est-il conçu ? (4 séances + synthèse) 5. Comment l’objet technique est-il fabriqué ? (4 séances + synthèse) 80% des connaissances et capacités du niveau 4ème Forme « Guide de séance » situations déclenchantes ; problèmes posés ; organisation des séances étape par étape avec indication de durée (estimative) ; travail demandé aux élèves en investigation ou résolution de problème technique ; pistes pour les guider ; les attendus ; points à aborder en fin de séance (bilan de fin de séance) ; ressources ; auto-évaluation ; pistes pour la synthèse de fin de séquence. RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot SEQUENCE 1: Pourquoi et vers quoi un objet technique évolue t-il ? 1. Quelles sont les raisons qui entraînent l’évolution d’un objet technique ? 2. Qu’est-ce qui coûte cher dans un OT ? Comment une entreprise peut-elle participer à un effort écologique tout en restant rentable ? RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot SEQUENCE 2: Comment fonctionne l’objet technique ? 1. Comment fonctionne un aspirateur standard ? Pourquoi est-il conçu de cette manière ? 2. Comment fonctionne (agit, réagit) un aspirateur robot ? 3. Quels composants sont nécessaires au déplacement de l’aspirateur-robot ? 4. Quels composants choisir pour permet au robot aspirateur de détecter un obstacle, d’éviter de tomber dans un escalier, ou de rester bloqué face à un mur ? RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot SEQUENCE 3: Comment l’objet technique est-il programmé ? 1. Comment faire pour que le robot aspirateur réalise sa fonction de nettoyage quelque soit l’environnement et la surface à parcourir ? 2 et 3. Comment faire pour que le robot aspirateur réalise sa fonction de nettoyage quelque soit l’environnement et la surface à parcourir ? 4. Notre robot peut-il parcourir seul et sans blocage l’ensemble de la pièce ? Comment remédier aux problèmes rencontrés ? RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot SEQUENCE 4: Comment l’objet technique est-il conçu ? 1 et 2. Comment planifier la réalisation d’un élément de l’objet technique et respecter les consignes de sécurité ? 3 et 4. Comment concevoir un élément de l’objet technique ? RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot SEQUENCE 5: Comment l’objet technique est-il fabriqué ? 1 à 4. Comment fabriquer un élément de l’objet technique ? Comment suivre et contrôler la fabrication ? Comment réagir en cas de problème ? RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot LEGO MindStorm NXT Prix du produit : 299,99€ TTC / boîte sur le site LEGO Besoin pour le projet : 3 boîtes Réinvestissement possible du matériel : Niveau 6e : les liaisons, transformations de mouvements, engrenages, recherche de solutions techniques, … Niveau 5e : tests d’isolation phonique, d’isolation thermique de matériaux de construction, structure des ponts, … Niveau 4e : domotique (porte de garage, volets roulants, programmation centralisée, …) Niveau 3e : … RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot Une boîte inclut : 1 brique NXT avec microprocesseur, possédant 4 entrées, 3 sorties, un affichage LCD, 1 haut-parleur, un port USB et 1 connexion Bluetooth 3 servomoteurs interactifs avec capteurs de rotation intégrés 1 capteur de son 1 capteur à ultrasons Un assortiment de 519 éléments LEGO TECHNIC Le logiciel de programmation basé sur Labview, logiciel professionnel largement utilisé dans le domaine de la robotique. RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES 1 capteur de lumière 1 capteur de contact Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER

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Réalisation d’un prototype d’aspirateur-robot Alternative : PICAXE Prix du produit : 190€ TTC l’unité (prix calculé pour un ensemble offrant à peu près les mêmes possibilités que le Lego NXT.) Besoin pour le projet : 3 MicroRobots Soit 570€ Réinvestissement difficile sur les autres niveaux MAIS dispose de plus d’entrées et de sorties que le Lego NXT. RESEAU NATIONAL DE RESSOURCES Académie de Reims Benoit PIGOT – Laurent ROGIER