Le projet animal robot : servomoteurs, capteurs et personnalité

Un animal robot transforme des servomoteurs et des capteurs en un projet que les enfants adorent : on construit le corps, puis on programme une personnalité sous forme d'états simples — repos, réaction et sommeil.
L'animal robot est l'un des projets les plus sûrs pour ramener au code une classe dissipée ou un enfant qui s'ennuie. On construit une petite créature à partir d'un ou deux servomoteurs et d'un capteur, puis on passe l'essentiel du temps à lui donner une personnalité : une manière de se comporter qui la fait paraître vivante. L'astuce pédagogique, c'est qu'une personnalité n'est qu'un ensemble de règles : le projet a un air de jeu tout en enseignant discrètement de la vraie programmation.
Pourquoi l'animal robot reconquiert l'attention
La plupart des apprenants se heurtent un jour à un mur. Une fiche d'exercices ne passe plus, ou un projet comporte trop de bonnes réponses et pas assez de l'enfant lui-même. Un animal robot remet les compteurs à zéro, parce qu'il n'existe pas de résultat correct unique. Un élève fabrique un chat craintif qui se cache, un autre un chiot qui suit votre main. Le seuil d'entrée est bas, donc personne ne reste bloqué, et le plafond est haut, donc ceux qui vont vite continuent. Nommer l'animal, c'est déjà la moitié de la motivation : dès qu'un enfant a nommé quelque chose, il a envie que ça marche.
La personnalité est une petite machine à états
Nul besoin d'arbres de comportement ni de rien de sophistiqué. Trois états suffisent à rendre un robot vivant : repos, réaction et sommeil. Au repos, l'animal a des mouvements doux et légèrement aléatoires, un petit frémissement d'oreille ou un tour de tête toutes les quelques secondes, pour ne jamais avoir l'air éteint. En réaction, il répond à quelque chose dans la pièce. En sommeil, après un moment sans rien, il coupe ses mouvements et attend tranquillement que quelque chose le réveille.
Tout le programme est une boucle qui pose une seule question : dans quel état suis-je, et que doit-il se passer ensuite ? C'est une introduction propre et honnête à la notion d'état, et les enfants la saisissent vite parce qu'ils savent déjà qu'un vrai animal est soit en train de s'agiter, soit en train de réagir à vous, soit endormi.
Les capteurs sont les sens
Le moment magique, c'est la première fois qu'un capteur change tout seul l'humeur de l'animal. Associez chaque entrée à une émotion. Un capteur de distance signifie que quelqu'un approche : l'animal se réveille et prend un air curieux. Un pic sonore signifie un bruit fort : il sursaute. Un capteur de lumière qui s'assombrit signifie la nuit : il devient somnolent. Gardez une correspondance simple et lisible, une entrée pour une humeur, et laissez les élèves en ajouter une fois que la première fonctionne.
Les servomoteurs sont la façon dont l'animal exprime son humeur. Un seul servomoteur peut remuer une queue, incliner une tête ou agiter une paire d'oreilles, et ce petit mouvement porte une quantité surprenante de caractère. Un contrôleur capable de piloter quelques servomoteurs et de lire un capteur en même temps garde le câblage honnête ; la carte sheenbot∞ gère les deux, ce qui fait que le projet reste une affaire de comportement plutôt que de démêlage de câbles.
Liste de courses pour un montage en un week-end
- Une carte contrôleur capable de piloter des servomoteurs et de lire au moins un capteur.
- Un ou deux micro-servomoteurs pour le mouvement : une queue, des oreilles ou une inclinaison de tête.
- Un capteur d'entrée pour commencer ; un capteur de distance ou de son fait très bien l'affaire.
- Un corps fabriqué avec ce que vous avez : carton, impression 3D ou structure LEGO.
- Des palonniers de servo de rechange et un petit budget casse, de l'ordre de dix à quinze pour cent du prix du kit, parce que les pièces mobiles finissent toujours par être forcées.
Si vous rassemblez le matériel, les servomoteurs et capteurs du sheen store sont ceux que nous utilisons en cours, si bien que le projet correspond à ce que l'enfant voit à l'académie.
Le mener en classe
Ne construisez pas les trois états d'un coup. Commencez par le repos seul et faites frémir l'animal. Ajoutez la réaction à la séance suivante, puis le sommeil ensuite. Ce découpage donne à chaque enfant un robot qui fonctionne à la fin de chaque séance, ce qui compte bien plus qu'un robot parfait à la fin du trimestre. Cela s'étale bien sur quelques semaines d'un cours hebdomadaire, ou tient dans un montage pendant les vacances scolaires si vous préférez le faire d'une traite lors d'un stage de vacances.
Ce qu'il faut retenir, c'est que la personnalité, c'est de la programmation. Un animal robot donne aux enfants une raison de s'intéresser aux boucles de repos, aux lectures de capteurs et aux règles de décision simples, parce que ces règles finissent par produire quelque chose qui se comporte comme s'il avait sa propre volonté. C'est le projet vers lequel nous nous tournons quand l'engagement retombe, et il le fait presque toujours remonter.



