Ce livret propose des activités et des petits défis à réaliser pour Apprendre se familiariser avec le robot Poppy Ergo Jr et le langage de programmation Snap!. à programmer Poppy Ergo Jr en Snap! N’hésitez pas à nous rejoindre sur notre forum (forum.poppy-project.org, catégorie Education) pour partager vos productions et poser toutes les questions que vous souhaitez ! Apprendre à programmer Ergo Jr en Snap! Livret d’accompagnement du robot Poppy Ergo Jr Version 1.0 (rev 0) Le robot Poppy Ergo Jr a été créé dans le cadre du projet Poppy Éducation de l’Équipe de recherche FLOWERS (Inria, ENSTA Paris Tech), soutenu par la Région Aquitaine et les Fonds Européens FEDER. Ce document est sous licence Creative Commons CC- BY-SA, son contenu est réutilisable librement, en veillant toutefois à mentionner “Conception et réalisation : Équipe Flowers (Inria et Ensta ParisTech) et Poppy Project ; Design graphique : Antonin+Margaux”. Ont contribué au livret : • Conception et réalisation : Équipe FLOWERS (Inria, ENSTA Paris-Tech) : Stéphanie Noirpoudre, Didier Roy, Marie Demangeat, Thibault Desprez, Théo Segonds, Pierre Rouanet, Damien Caselli, Nicolas Rabault, Matthieu Lapeyre, Pierre-Yves Oudeyer. Sites Web : fl owers.inria.fr et www.poppy-project.org • Design graphique et mise en page : Antonin + Margaux Remerciements Au rectorat de l’Académie de Bordeaux et aux enseignants du groupe de travail du projet Poppy Education qui ont aidé à concevoir et à tester les activités et les robots en classe (Said Benrahho, Youcef Bouchemoua, Christophe Casseau, Olivier Éloi, Armelle Grenouilleau, Nicolas Griff e, Gilles Lassus, Georges Layris, Sébastien Prouff , Joël Rivet, Thierry Salem, Sylvain Soulard, Luc Vincent). Génération robots pour leur soutien au projet Poppy. 2 Sommaire 4. Introduction 6. Commencer en Snap! 10. Activités pour apprendre à programmer Ergo Jr en Snap! 11. Contrôler Poppy Ergo Jr 19. Programmer par démonstration 25. Utiliser la répétition 31. Créer son propre bloc Snap! 37. Si...alors.. ! 45. Le bloc For 49. Les variables 54. Idées d’activités 58. Annexe 58. Liste de mots (activité Programmer par démonstration) 59. QR codes 3 Introduction Qu’est-ce qu’un robot ? Un robot est une machine dotée de moteurs qui lui permettent de bouger et/ou agir sur son environnement, de capteurs qui lui permettent de percevoir son propre état et son environnement, et d’un système électronique ou informatique qui contrôle ce qu’effectue le robot en fonction de ce qu’il perçoit. On peut voir les robots dans de nombreux domaines, par exemple : • Les robots industriels : soulagent les travailleurs de tâches répétitives ou dangereuses (ex : industrie nucléaire) ou les assistent dans des interventions qui requièrent un niveau de précision ou rapidité inaccessibles à un être humain. • Les robots d’intervention : utilisés pour remplir des tâches dans des environnements où l’homme ne peut pas aller ou dangereux pour lui (ex : l’espace). • les robots domestiques : exécutent des tâches autonomes dans la maison ou ont une relation directe avec les occupants (ex : robots-aspirateurs, les robots de télé- surveillance ...). Les robots sont aussi utilisés pour représenter certains aspects des comportements humains animaux et humains, comme par exemple les mécanismes de la marche ou de l’apprentissage du langage. Cela peut aider les scientifiques à mieux comprendre ces comportements en testant avec les robots si les mécanismes qu’ils imaginent pour expliquer ces comportements peuvent fonctionner. Avec des robots, ils peuvent par exemple tester comment les informations captées par les sens (vue, ouïe) sont combinées pour produire des commandes motrices permettant au corps de se mouvoir. Source : Oudeyer, P. Y. Où vont les robots ? pyoudeyer.com/LettreMURS32.pdf 4 Les ancètres des robots sont les automates, qui sont des machines eff ectuant une tâche précise et toujours de la même manière. Au contraire de l’automate, un même robot se comportera de manière diff érente selon ce qui se passe dans son environnement. Caractéristiques du robot Poppy Ergo Jr Poppy Ergo Jr est un petit robot open-source de la famille Poppy. Ses pièces sont imprimées avec une imprimante 3D. La plateforme robotique Poppy dont est issue le robot Poppy Ergo Jr, est open- source logiciel et matériel, c’est-à-dire que ses logiciels et ses plans sont disponibles publiquement, librement utilisables et modifi ables. Grâce à cette approche, juridique et philosophique, des collaborations s’installent autour de projets et en permettant des améliorations et de nouveaux développements. C’est un moteur puissant de développement des nouvelles technologies. Servo-moteur (moteur et capteur) Embout amovible Structure (imprimable en 3D) Caméra (capteur) Raspberry pi (micro-ordinateur) Socle (maintien) Il est doté : • De capteurs pour prendre des informations dans son environnement : sa caméra et ses servo-moteurs permettent de détecter ce qui se passe autour de lui ou sur lui (sa position, sa température etc.) Un servomoteur est la combinaison d’un moteur et d’une carte électronique réalisant le contrôle précis (asservissement) du moteur dans une position, vitesse ou force donnée. 5 • D’actionneurs pour produire des actions : ses servo-moteurs permettent de bouger et ses leds émettent de de la lumière • D’un micro-ordinateur : connecté aux capteurs et aux actionneurs, il permet de contrôler le comportement du robot en exécutant un programme informatique qui contient les instructions nécessaires Dans un robot, il y a un ordinateur, parfois tout petit. C’est le même type d’ordinateur qu’on utilise dans la vie quotidienne (ceux avec un clavier et une souris). Il permet de contrôler le robot, lui donner des instructions et d’enregistrer les données. Pour l’Ergo Jr, cet ordinateur s’appelle Raspberry Pi. Commencer en Snap! À faire avant de commencer : construire, brancher votre robot Poppy Ergo Jr, et se connecter sur sa page d’accueil. A Cliquez sur la case Snap! de la page d’accueil : 6 L’interface Snap! est découpée en trois parties : • À gauche : la liste des blocs (instructions) disponibles, rangés en diff érentes catégories. • Au centre : la zone de scripts, où l’on dispose et assemble les blocs pour en faire des programmes. • À droite : en haut une zone d’affi chage contrôlable par les scripts, en bas les sprites, objets programmables pouvant évoluer dans la zone d’affi chage. Pour programmer Poppy Ergo Jr, vous utiliserez principalement les zones de gauche et du centre. Ouvrez le projet Poppy robots pour pouvoir accéder aux blocs spécifi ques au robot Poppy : Pour cela cliquez sur : Fichier > Open > Examples > Poppy robots > Open (Suite page suivante) 7 Astuce : Pour avoir des informations sur un bloc Snap! cliquez droit sur le bloc puis séléctionnez help. Vous devriez voir apparaitre deux blocs dans la zone de scripts : Vérifi ez que vous êtes bien connecté(e) au robot : 1. Écrivez le nom du robot ou l’adresse IP dans le bloc : (Ici le nom du robot est poppy) 2. Cliquez sur le bloc pour vérifi er que vous êtes bien connecté au robot : Si un message d’erreur apparait : Vérifi ez que vous êtes bien branchés (reportez-vous à la documentation du robot, si besoin) Sauvegardez votre programme : 1. Vous pouvez l’enregistrer sur le disque dur de votre ordinateur en cliquant sur : Files > Export > clic droit > Enregistrer sous 2. Ou l’enregistrer dans le cloud, qui nécessite d’avoir un compte utilisateur : Le stockage dans le cloud signifi e que toutes les informations que vous consultez sont stockées sur des serveurs (ordinateurs) à divers endroits à travers le monde. 8 • Cliquez sur le menu cloud (nuage) dans la barre d’outils : • Sélectionnez l’option sign up dans le menu, et suivez les instructions. • Vérifi ez votre email pour obtenir votre mot de passe initial. Avant de contrôler Ergo Jr, vérifi ez à chaque fois la bonne position du robot. Vous êtes prêts pour commencer les activités ! 9 Apprendre à programmer Ergo Jr en Snap!