Tout savoir sur le club robotique et la First Lego League

Collège Victor Hugo - rue Pablo Neruda - 03270 SAINT YORRE

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Open European championship First Lego League

Ténérife (Espagne) du 04 au 07 mai 2016

CHAMPIONS DE FRANCE 2016

Book du Club Robotique No Limits - 2 / 16

Sommaire

I. LE CLUB ROBOTIQUE ........................................................................ 3

1- Présentation et organisation de l’équipe ............................................. 3

2- La First Lego League ....................................................................... 4

3- Nos réalisations, nos performances ................................................... 7

II. CE QUE LE CLUB APPORTE AUX ELEVES ............................................ 11

1- Les objectifs du club robotique ....................................................... 11

2- Club robotique et compétences transversales ................................... 11

3- Club robotique et citoyenneté ......................................................... 12

III. CE QUE LE CLUB PEUT APPORTER AU COLLEGE ET A SES PARTENAIRES 13

1- Un instrument de cohésion ............................................................ 13

2- Un instrument de motivation .......................................................... 13

3- Un instrument de promotion .......................................................... 13

IV. PARTICIPATION A l’OPEN EUROPEAN CHAMPIONSHIP (TENERIFE) ........ 14

V. Nous contacter ............................................................................... 16


I. LE CLUB ROBOTIQUE

1- Présentation et organisation de l’équipe

Depuis maintenant 8 ans, Le club robotique du collège Victor Hugo de Saint-Yorre participe

au concours de la First Lego League. Ce club est dirigé par Stéphane Bayle, professeur de

sciences-physiques au collège.

Ce club a pour but d’ouvrir l’esprit des jeunes au monde qui les entoure, et de les initier de

façon ludique aux sciences et aux technologies.

Depuis sa création, les élèves du club ont participé à 7 challenges de la First Lego League

où ils ont fini au niveau national :

2009 : 7ème

2010 : Champion de France (ATLANTA - USA : World festival)

2011 : 9ème

2012 : 4ème

2013 : vainqueur de la coupe rob’auvergne

2014 : Vice-champion de France (PAMPELUNE : Open European Championship)

2015 : Vice-champion de France (SAINT-LOUIS - USA : World festival)

2016 : Champion de France (Qualifié pour Tenerife : Open European Championship)

Un des rôles des élèves de 3ème est de transmettre leur savoir et leur expérience à ceux

de 4ème afin qu’ils prennent la succession de leurs aînés.

L’équipe se réunit tous les vendredis de 17h00 à 19h00 et, dès que possible, entre 13h00

et 14h00 les jours de la semaine.

Composition de l’équipe :

- Guerry Cylia 3e

- Satrin Cécilia 3e

- Pachot Nathan 3e

- Renard Lucas 3e

- Forler Loan 3e

- Fabre Ninon 4e

- Périchon Fanny 4e

- Scherer Clément 4e

- Wiche Etienne 4e


2- La First Lego League

La First Lego League (FLL) est un programme qui résulte d’un partenariat entre FIRST (For

Inspiration and Recognition Of Sciences and Technology) et le groupe LEGO. Il s’agit d’un

programme mondial de sciences et de technologie qui inspire des enfants âgés entre 9 et 16 ans

sur un thème de recherche. C’est donc une compétition scientifique qui propose à des équipes

de jeunes participants de résoudre des problèmes rencontrés dans un domaine précis en

utilisant une démarche professionnelle.

A partir du début du mois de Septembre, les enfants doivent réfléchir à une thématique

imposée (pour l’année 2016 : les déchets) en travaillant sur un dossier de recherche et, en même

temps, ils doivent réaliser un robot constitué de briques LEGO "intelligentes" dotées de capteurs

de contact, de lumière, d’un gyroscope, de rotation et d’ultrasons, (boîtier EV3 des LEGO

MINDSTORMS ) capable de mener à bien une série d'épreuves dans un temps limité.

Ce challenge de la First Lego League étant constitué de plusieurs domaines, chaque élève,

bien qu’ayant des centres d’intérêt différents, peut trouver son compte dans le challenge et

s’épanouir dans le domaine qu’il préfère et où il est le meilleur : c’est dans cet esprit qu’a évolué

notre équipe tout au long de cette année.

Les équipes se rencontrent, ensuite, courant janvier lors de tournois nationaux, lesquels

sont composés de quatre épreuves :

- La compétition de robotique

- L’épreuve de conception et de programmation

- La présentation du dossier de recherche

- L’épreuve « esprit d’équipe »


a - La compétition de robotique

Les équipes doivent élaborer des stratégies pour accomplir les différentes missions du

challenge et programmer le robot afin d'accumuler le plus de points possibles. Le robot exécute

les missions de façon autonome, en 2 min 30, sur une piste d’évolution de 114 x 236 cm.

Deux robots concourent en même temps sur deux tables séparées. L’originalité de ce

challenge vient du fait qu’il n’y a pas d’affrontement entre deux équipes. Chaque équipe

accomplit ses missions en essayant de collecter un maximum de points. L’équipe qui obtient le

plus de points a gagné. Emulation plutôt qu’affrontement.

Le robot est autonome et embarque des programmes grâce au boîtier EV3 des LEGO

MINDSTORMS qui lui permettront de réaliser les différentes missions. Il peut revenir à la base

pour être modifié ou pour un changement de programme. L’épreuve se déroulant en temps

limité, ces changements doivent être rapides et précis.

Le robot interagit avec toutes les constructions et les dessins qui se trouvent sur l’aire de

jeu grâce à ses différents capteurs et ainsi il peut se repérer à différents endroits de la piste.


b - L’épreuve de conception et de programmation

Le robot est défini par un bloc EV3 et tout ce qui lui est relié, ou attaché doit être

entièrement composé d’éléments LEGO en état original.

• boitier EV3 • moteurs • capteurs de contact • capteurs de lumière • capteurs de rotation •

gyroscope • capteur ultrason • etc…

Il n'y a aucune limite concernant les pièces LEGO non électriques et les câbles LEGO. Les

pneumatiques sont autorisés. L’utilisation d’autocollants, de peinture, de scotch, de colle,

d’huile, etc est interdite.

Le jury évalue la conception du robot (choix techniques) et la qualité

de sa programmation en posant des questions très précises aux élèves sans

que leur professeur puisse intervenir.

c - Le dossier de recherche scientifique

Pour le Challenge TRASH TREK, les élèves doivent trouver une meilleure façon, ou une

manière plus innovante, de traiter un déchet.

La présentation ne doit pas durer plus de cinq minutes.

d - L’esprit d’équipe

Comme son nom l’indique, cette épreuve évalue la solidarité des membres de l’équipe, leur

organisation, leur motivation.

Pour cela, ils doivent résoudre un problème inconnu en un minimum de temps sous le

regard d’un jury qui observe leur façon d’appréhender le problème et la mise en place de sa

résolution.


3- Nos réalisations, nos performances

a - Notre robot

Ce robot est l’aboutissement de 8 années de travail des différentes

équipes qui se sont succédées au sein du club robotique.

En effet, une des priorités du club est la transmission du savoir et des techniques acquises

par une équipe à celle qui va lui succéder afin de ne pas commettre les mêmes erreurs et ainsi

perfectionner le robot d’année en année.

Ce robot possède les caractéristiques suivantes :

Il possède 3 capteurs afin d’appréhender au mieux son environnement et ainsi se repérer lors

des épreuves. (2 capteurs de couleurs et un gyroscope)

Il possède 2 roues motrices de grand diamètre ce qui lui permet de trouver un juste équilibre

entre puissance et rapidité.

Il possède à l’avant une plateforme qui nous permet de relier rapidement 2 engrenages, celui

du robot et celui d'une invention, afin d'effectuer plusieurs mouvements.

Grâce à des systèmes d'engrenages et d'axes, le robot est capable avec 1 seul moteur d'agir

en 5 endroits différents autour de lui.

- A l'avant, la plateforme nous permet des mouvements de fourche.

- Pour agir sur les côtés avant droit et gauche, nous avons prolongé l'axe et avec un

système d'engrenages et de crémaillères nous obtenons deux mouvements verticaux précis.

- Concernant l'arrière du robot, avec un axe et des renvois à 90° du mouvement de

rotation avant, nous obtenons également à l'arrière, du côté droit et gauche, un mouvement de

rotation que l'on peut utiliser.


b - Notre dossier de recherche : le pneumatique

Cette année, nous devions nous intéresser à un déchet et à son traitement. Nous en avons choisi

un qui nous concerne tous : les pneumatiques.

1,2 milliards sont produits chaque année, soit 38 pneus par seconde !!!

Il y a 75 sites de production dans le monde dont 18 en France.

La composition d’un pneu :

D’un point de vue déchet, c’est la gomme qui est très polluante, car non biodégradable. Cette

gomme, qui est un mélange, utilise toutes sortes de produits chimiques :

- 50 à 60% d’élastomères qui sont composés de caoutchouc. De nos jours, pour la majorité des

pneus, il s’agit de caoutchouc synthétique, dont le constituant de base est le butadiène issu du

pétrole.

- 0 à 40% de plastifiant très polluant.

- 20 à 40% de charges renforçantes pour améliorer la résistance à l'usure. Il s’agit principalement

de noir de carbone.

Pour conclure, un pneu n’est absolument pas biodégradable, si vous le jetez dans la nature, il

sera encore là 1000 ans plus tard.

Le recyclage :

Depuis 2003, une directive Européenne interdit la mise en décharge des pneus. Des organismes

comme Aliapur ou France Recyclage Pneumatiques viennent les récupérer pour les recycler. Un

tri est alors effectué et c'est alors que commence la seconde vie du pneu.

Environ 20% sont rechapés et vendus vers les marchés d’Afrique et d’Europe de l'Est.

Pour les autres, ils sont broyés en petits morceaux et un aimant permet de récupérer les fils

d’acier. 80% de ces broyats partent en cimenterie, comme combustible de substitution, pour

alimenter les fours. Le reste part ensuite dans de nombreuses voies de valorisation comme des

roues de conteneurs, tapis d’aire de jeu pour les enfants ou bien sols sportifs.

Notre solution :

Tout d’abord le butadiène, élément essentiel du caoutchouc synthétique, issu du pétrole, sera

remplacé par du bio-butadiène issu de végétaux comme la betterave ou la paille. Cela permettra

d’obtenir ce composant essentiel de façon durable et écologique.

Reste un des principaux déchets à éliminer, il s’agit des plastifiants qui peuvent présenter jusqu'à

40 % de la gomme du pneu.


Dans ce domaine, le composant miracle s’appelle le « Shrilk ». Il s’agit d’un plastique

biodégradable récemment mis au point à Harvard. Il est fabriqué à partir de la chistosane,

composé organique très répandu sur notre planète. On le trouve dans les carapaces de crustacé,

notamment de crevettes, et dans les corps d’insectes.

L’atout indéniable de ce nouveau plastique, outre qu’il soit biodégradable, est qu’il restitue les

nutriments le constituant lors de son usure. Ainsi lorsque le pneu va s’user, les nutriments vont

se retrouver sur la route et lorsqu’il pleuvra, ils pourront être récupérés dans des bassins où les

agriculteurs pourront ainsi puiser de l’eau. Ceci leur permettra d’arroser leur culture tout en les

fertilisant. Notre pneu se transformera en engrais naturel afin de fabriquer notre bio-butadiène

et la boucle sera bouclée !

Pour les fibres en nylon, elles seront remplacées par des fibres végétales tressées en chanvre ou

en lin.

Un dernier point est qu’économiquement parlant la matière première nécessaire à la fabrication

de ces nouveaux pneus pourra être cultivée dans les pays en voie de développement, car le

climat y est plus propice, et ainsi ces cultures pourront les aider dans leur développement.

Le pneu entièrement vert est quasiment près, il ne nous reste qu’à trouver un substitut au noir

de carbone.

Présentation de l’exposé :

Pour la présentation de ce dossier, nous avons choisi de jouer une pièce de théâtre

simulant un journal télévisé.

Cette présentation fut très appréciée du jury qui l’a jugée très dynamique et

intéressante aussi bien sur le fond que sur la forme ce qui nous a valu le premier prix

pour cette épreuve


c - Nos résultats lors de la finale nationale

Match : 2nd

Projet : 1er

Design et technicité : 2nd Classement général : 1er

Esprit d’équipe : 2nd

Les élèves du club robotique ont donc pu offrir au

collège, avec joie et fierté, le trophée de champion de

France de la First Lego League 2015/2016.

Cette place les qualifie pour l’Open European

Championship où ils représenteront la France.

Ce championnat réunissant des équipes du monde entier

se déroulera à Ténérife (Espagne) du 04 au 07 mai 2016.


II. CE QUE LE CLUB APPORTE AUX ELEVES

1- Les objectifs du club robotique

Développer l’esprit de recherche et la capacité à mener un projet impliquant des

partenaires.

Initier les élèves à différentes techniques (robotique, informatique, mécanique).

Permettre aux élèves de réinvestir leurs acquis, de mettre en pratique certains points

abordés en cours.

Sensibiliser les élèves aux problèmes de l’environnement et aux enjeux du futur.

Développer la démarche scientifique et technique dans le cadre de réflexions,

d’expérimentations.

Créer des liens entre le collège et les entreprises et faire découvrir aux élèves des métiers

scientifiques et techniques.

Motiver les élèves à travers un projet pluridisciplinaire et montrer que des disciplines à

priori très différentes comme le français, l’anglais et les Sciences-physiques peuvent être

complémentaires.

Développer des qualités d’expression et de communication.

2- Club robotique et compétences transversales

Savoir-faire : relever, trier, organiser et restituer l’information, choisir sa production, mettre en

œuvre sa pensée créatrice.

Savoir-être : développer l’esprit d’équipe et l’esprit de compétition, apprendre à gérer son

stress, être capable d’organiser son travail dans le cadre du groupe, exercer son jugement

critique.


3- Club robotique et citoyenneté

Respect de l’autre

L’épreuve « Esprit d’équipe » a été créée par la First Lego League dans le but de stimuler

la solidarité entre les jeunes.

Découverte du fonctionnement de la société

Lors des démarches de demandes de subventions, les élèves ont pu prendre conscience

du rôle des différentes collectivités locales et ils ont pu découvrir leur environnement

économique proche.


III. CE QUE LE CLUB PEUT APPORTER AU COLLEGE ET A

SES PARTENAIRES

1- Un instrument de cohésion

L’équipe administrative et les professeurs voient dans la participation du club robotique au

championnat international une occasion de souder les élèves du collège autour d’un projet. Dans

cette optique, diverses activités seront prévues, notamment une présentation du robot. Il est

important de faire comprendre à tous que les adolescents sélectionnés partiront en tant que

représentants du collège.

2- Un instrument de motivation

Pour faire partie de l’équipe, les élèves doivent être irréprochables dans leur investissement

scolaire. Le club robotique ne doit en aucun cas être prioritaire sur les devoirs. Il doit au contraire

aider à la réussite scolaire. Pour pouvoir être sélectionnés, les jeunes doivent donc montrer qu’ils

travaillent avec sérieux et régularité.

3- Un instrument de promotion

Le club robotique est un bon exemple du dynamisme du collège Victor Hugo de Saint-Yorre

qui permet aux élèves de s’épanouir au sein de diverses activités extrascolaires.

Mais, au-delà de Saint-Yorre et de l’Auvergne, c’est l’éducation Française qu’il représentera à

Ténérife. Lors de ce challenge mondial, notre équipe sera évaluée sur deux domaines dans

lesquels la France a toujours fait figure de modèle : la rigueur scientifique et l’originalité

artistique. Notre équipe compte bien prouver que l’éducation Française rime toujours avec

qualité et créativité.


IV. PARTICIPATION A L’OPEN EUROPEAN CHAMPIONSHIP

L’Open European Championship regroupe, du 04 au 07 mai 2016, les meilleures équipes des

différents pays participant à la First Lego League dans le monde. Il verra s’affronter des équipes

du monde entier représentant à peu près 250 000 enfants qui ont participé aux différents

tournois à travers le monde.

Il comporte les mêmes épreuves que la compétition nationale. Les missions que les pilotes

du robot devront accomplir seront les mêmes que celles de la finale française et les élèves

présenteront le même dossier qu’à Nevers mais en anglais.

La compétition se déroule sur trois jours, ce qui demande des qualités d’endurance et de

gestion du stress de la part des participants.

http://www.flloec.com


V. Nous contacter

Club Robotique

Stéphane Bayle

Jusqu'à 17h00 au collège au 04.70.59.29.19

Vous pouvez envoyer votre don, par chèque à l'ordre de :

Collège Victor Hugo SAINT-YORRE

à l'adresse suivante :

Collège Victor Hugo

Robotique

rue Pablo Neruda

03270 Saint-Yorre

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