La révolution robotique Lego Mindstorms EV3 est en marche !

Une troisième version de Lego toujours d’actualité

Cette année, on vous invite à redécouvrir la 3^ème version du kit pédagogique de robotique Mindstorms EV3. Vous trouverez dans cette « grosse » boîte tous les éléments indispensables pour construire et programmer vos propres robots qui marchent et roulent, parlent et effectuent les tâches que vous allez pouvoir imaginer. Tout ceci le plus simplement du monde avec des outils modernes, simples et interactifs.

Cette nouvelle génération Mindstorms permet d’élaborer des robots plus rapides, plus puissants et plus communicants que les précédentes. Cet ensemble est recommandé pour les enfants à partir de 10 ans qui souhaitent s’initier à la programmation de robots divers et variés, mais aussi pour un plus large public souhaitant aller plus loin dans la programmation. Des kits éducation Lego Mindstorms sont même utilisés dans les collèges et lycées pour le travail des enfants en sciences.

Un très grand nombre de pièces

La boite est composée d’un grand nombre de pièces :

– une Brique intelligente EV3 nouvelle génération
– 3 servomoteurs interactifs
– une télécommande
– un capteur infrarouge (détecteur de mouvement, de distance)
– un capteur de couleur
– un capteur tactile
– 7 câbles de connexion pour les moteurs et capteurs
– un câble USB pour relier la Brique intelligente à son ordinateur
– plus de 550 éléments de type Lego Technic divers et variés
– une notice avec des autocollants
– un tapis de jeu en carton permettant de créer des missions et jeux interactifs avec ses robots

Une brique intelligente programmable : le cerveau du robot

La brique intelligente programmable EV3 est à la fois le cerveau et la batterie du robot. Equipée d’un processeur puissant ARM9 et de 64 Mo de mémoire, elle commande le robot, émet des sons, des effets visuels sur son écran…
L’écran LCD monochrome (un peu triste à l’heure des Smartphones en couleur) et les boutons en façade permettent de naviguer dans le menu intuitif de paramétrage et programmation de la brique. On peut créer des petits programmes pour son robot ou choisir un programme enregistré depuis son ordinateur (créé sur le logiciel adéquat). Les boutons peuvent aussi servir à déclencher des actions du robot.

La Brique EV3 comprend également un port USB pour la connecter et un port micro SD pour étendre la mémoire. On peut y connecter jusqu’à 8 composants à programmer : 4 capteurs et 4 servomoteurs.
Les câbles sont fournis dans la boite.

Programmable par tablette ou smartphone

Elle permet également de piloter son robot à distance grâce à la télécommande infrarouge fournie ou par Bluetooth depuis un smartphone ou une tablette Androïd ou IOS en utilisant les applis spécifiques téléchargeables.
Une petite critique sur la Brique : elle met un temps étonnamment long à se mettre en route au démarrage.

La télécommande infrarouge peut être utilisée en mode classique ou être transformée en objet « balise » pour entrer en interaction avec son robot : proie à attraper, objet à suivre, cible à viser…
Elle est un peu trop petite et basique à mon goût, Lego nous ayant habitués à mieux avec les télécommandes des Lego Technic.

Trois capteurs environnementaux

Le capteur infrarouge, celui en forme de paire d’yeux est utilisé par le robot pour « voir » son environnement.  Il permet par exemple de détecter ou de mesurer la distance avec un objet, de suivre ou retrouver la télécommande.

Le capteur de couleur sert au robot à reconnaitre 7 couleurs ainsi que l’intensité de la lumière ambiante ou la réflexion de la lumière qu’il émet. Cela lui permet de choisir un objet à attraper, un chemin à suivre, une action à effectuer en fonction de la lumière…

Le capteur tactile peut être programmé pour définir une action en utilisant trois conditions : enfoncé, relâché ou heurté (enfoncé puis relâché). Le robot peut ainsi réagir au toucher des objets qui l’entourent.

Les 3 servomoteurs (deux grand et un petit) sont des moteurs intelligents : ils permettent de programmer les actions du robot avec précision, puissance et rapidité : angle de rotation au degré près, puissance émise, nombre de tours effectués, avant/arrière…

Les nombreux éléments lego Technic fournis dans la boite (axes, engrenages, poutres de fixation, panels…) autorisent la construction d’un très grand nombre de robots avec des fonctions et caractéristiques complètement différentes. Les couleurs dominantes noir, blanc et rouge donnent un aspect plus moderne et futuriste aux robots de la V3 par rapport à l’orange et gris de l’ancienne version Mindstorms NXT.

Un tapis de jeu en carton est également fourni dans la boite. Il permet de proposer aux robots des tracés à suivre, des couleurs à reconnaitre ou des emplacements pour des cibles à viser. L’impression sur le carton est synchronisée avec le programme de base de la Brique Mindstorms.

La construction des différents robots

Dans un premier temps, on construit le robot qu’on a choisi parmi ceux existant ou celui qu’on a imaginé.

La notice fournie dans la boite décrit la construction du robot TRACK3R, un robot tout terrain à chenilles avec 4 outils interchangeables : un mélangeur à deux lames, une pince et un marteau.
Ce modèle est assez simple : vous pouvez le télécommander pour le déplacer et utiliser ses différents outils.

Ensuite, vous avez la possibilité de télécharger des notices sur internet pour construire les 4 autres modèles présentés sur la boite et utiliser leurs fonctions respectives. Leur contruction n’est pas forcément complexe mais elle demande de la patience et de la minutie.

R3PTAR : un robot cobra de presque 1 mètre de long qui frappe instantanément sa proie grâce à son détecteur de mouvements. Télécommandable à distance, il se déplace avec les mouvements d’un vrai serpent. La brique EV3 émet même les sons du serpent à sonnette.

SPIK3R : un robot à six pattes ressemblant à un scorpion. Vous pouvez  le programmer pour attraper une proie avec ses pinces (représenté par le module télécommande) ou tirer des billes avec le lanceur de sa queue.

EV3RSTORM : C’est le robot icône Mindstorms, il marche grâce à ses chenilles, attrape des objets avec sa pince, tire des billes… Il mesure environ 40 cm de haut.

GRIPP3R : Le robot « musclé ». Ses grosses pinces puissances lui permettent de soulever de gros objets.

Sur le site internet Lego Mindstorms, vous avez aussi la possibilité de découvrir les notices pour 12 autres modèles sélectionnés parmi les meilleures inventions des fans de Lego. Vous avez par exemple un robot Star Wars R2-D2, un Wall-E, un bulldozer, une guitare électrique, un porte palettes, une chaîne de montage… etc.

Vous avez déjà donc au moins 17 modèles complètement différents à construire puis à programmer à partir de tous les éléments de la boîte. Ce qui vous procurera de nombreuses heures de jeux et de découverte.

Une fois la construction de son robot terminé, on passe à la phase de programmation.

La programmation : étape essentielle

Pour programmer son robot, on utilise soit le mode simplifié de programmation directement dans la Brique EV3, soit le mode complet que l’on trouve dans le logiciel que l’on installe sur son ordinateur (Mac ou PC). Une fois son programme créé, on le transfère sur la mémoire de la brique EV3 grâce au câble USB.

Des programmes appelés « missions » sont préconfigurés dans le logiciel pour découvrir les capacités des 5 robots de base. Ils sont conçus pour que les novices se familiarisent progressivement avec les bases de la programmation et pour découvrir le système de construction ainsi que le matériel Mindstorms EV3.

Dans un second temps, vous pourrez programmez votre propre robot à l’aide de l’interface de programmation intuitive à base d’icônes colorés.

Pour cela, vous créez un nouveau projet dans lequel vous déposez les instructions pour votre robot les unes à côté des autres selon une chaîne, avec des actions précises à paramétrer, reliées ou non entre elles.

Vous avez à votre disposition 5 types de blocs de programmation qui contrôlent chaque partie du robot.

Action : pour paramétrer les moteurs en fonction du type de moteur, de la vitesse de rotation, de l’angle de rotation… etc.

Capteur : pour paramétrer de façon précise la façon de réagir de chaque capteur.

Déroulement : démarrer, attendre, faire une boucle…

Donnée : calculer, comparer des données…

Bloc avancé : lire un fichier son ou image, connexion Bluetooth, messagerie…

Tous ces blocs reliés entre eux vous permettent de développer une quantité d’actions impressionnantes à effectuer pour vos robots. Le guide du logiciel vous indique les paramètres à utiliser, mais une fois que vous serez assez bons, vous pourrez aussi expérimenter vos propres réglages.

Vous avez à votre disposition une bibliothèque de sons et d’image dans le logiciel. Vous pouvez aussi personnaliser vos sons pour faire parler ou réagir votre robot et créer vos propres images à afficher sur l’écran LCD de la brique EV3.

Lorsque vous avez terminé votre programme, il n’y a malheureusement aucun moyen de le tester virtuellement, mais une vidéo va vous montrer ce que votre robot est censé faire.

Pour multiplier les capacités de vos robots, vous pourrez également acheter chez Lego des moteurs et des capteurs supplémentaires ou différents (un capteur boussole par exemple, ou encore un capteur à ultrason).

3 applis sont également disponibles sur Androïd et IOS pour compléter l’utilisation de votre Lego Mindstorms depuis votre smartphone ou votre tablette.

La plus intéressante est Lego Mindstorms Commander. Cette application facile à utiliser vous permet d’interagir en Bluetooth avec les robots EV3. Vous pourrez ainsi les télécommander par la voix ou par le geste. De nombreuses fonctionnalités sont disponibles, à vous de les découvrir.

Découvrez Lego Mindstorms EV3 en vidéo :