« Nous avons relevé les défis en équipe... » Le premier club de robotique de l'École internationale de Lausanne remporte déjà des succès lors des tournois VEX

En 2021, Saisha et Anjali, élèves de 11e année à l'École internationale de Lausanne, se sont intéressées de plus en plus à la robotique, mais n'ont pas eu l'occasion de s'y adonner dans le cadre d'activités extrascolaires. Avec le soutien de M. Turland (professeur d'informatique et de design numérique), les filles ont créé une structure et une vision pour le club, recruté une équipe de camarades tout aussi passionnés et commencé à travailler en vue de leur premier tournoi de robotique.

En février 2023, le club Five Rings Robotics (le surnom est un clin d'œil ludique au siège de Lausanne en tant que ville olympique) a participé avec succès à deux tournois VEX, remportant un assortiment de récompenses, y compris le prix du jury VEX robotique lors du récent tournoi VEX à Bâle.

Poursuivez votre lecture pour avoir un aperçu du monde de la robotique et découvrir l'histoire de Five Rings Robotics à travers les mots des cofondateurs eux-mêmes...

En juillet 2015, la MIT Technology Review a publié un article dont le titre ressemblait à quelque chose qui aurait pu plaire à James Cameron à l'époque de Terminator : « The Exoskeletons are Coming » ( Les exosquelettes arrivent).

Jouant sur les connotations de superproduction du titre, l'auteur, Will Knight, commence par un clin d'œil à une attraction robotique plus récente du box-office :

« Même si vous n'avez pas les ressources de Tony Stark, vous pouvez obtenir un costume de haute technologie pour améliorer vos capacités naturelles, ou au moins vous aider à éviter le mal de dos. Les tenues mécaniques, connues sous le nom d'exosquelettes, gagnent du terrain dans le monde réel ».

Oubliez donc l'idée d'assassins cyborgs voyageant dans le temps, portant des lunettes de soleil Gargoyles ANSI et des répliques assassines - dans tous les sens du terme - : les robots du monde réel du XXIe siècle sont là pour nous aider. Il suffit de demander au Dr Sabine Hauert, présidente et cofondatrice de Robohub.org, et professeur adjoint de robotique à l'université de Bristol :

« Les robots ne vont pas remplacer les humains ; ils vont rendre leur travail beaucoup plus humain. Difficiles, dégradants, exigeants, dangereux, ennuyeux, tels sont les emplois que les robots prendront.

Comme pour l'IA et l'apprentissage automatique, les clickbait apocalyptiques ont plus de succès que les articles nuancés, équilibrés et factuels sur l'essor de la robotique, le rôle croissant qu'elle joue dans nos vies et son potentiel d'amélioration de notre avenir.

En tant que membre du groupe de travail sur l'apprentissage automatique de la Royal Society, M. Hauert est l'un des scientifiques chargés d'améliorer la communication dans le domaine de la robotique. Lors d'une conférence InterConnect en 2017, dont les points clés sont résumés dans l'article d'IBM intitulé « Dehyping Robotics and Artificial Intelligence (AI) », M. Hauert a mené une discussion passionnante sur la manière dont les technologies robotiques avancées ont ouvert la voie à des explorations et des découvertes scientifiques passionnantes dans une myriade de domaines.

Par exemple, dans le monde médical, les exosquelettes existants n'ont peut-être pas l'allure de l'armure Iron Man de Tony Stark, mais leur développement permet à un nombre croissant d'utilisateurs de transcender certains effets des lésions ou maladies de la colonne vertébrale ou de maladies débilitantes telles que la sclérose en plaques, qui changent la vie des personnes concernées.

L'exosquelette créé par la société néo-zélandaise Rex Bionics, dont le slogan du site web est « Reimagining Rehabilitation », apporte à ses utilisateurs le soutien et la mobilité nécessaires pour se tenir debout et marcher, avec de merveilleux avantages physiologiques et psychologiques.

Sophie Morgan, défenseur du handicap et présentatrice de télévision britannique primée, qui a été paralysée dans un accident de voiture à l'âge de dix-huit ans, a qualifié l'exosquelette de Rex Bionics de « magique » :

« (Il y a) des avantages physiologiques : mieux dormir, moins d'incontinence, moins de spasmes corporels... ; et (il y a) aussi des avantages psychologiques, qu'il ne faut vraiment pas sous-estimer - pouvoir cuisiner debout dans ma cuisine, faire la lessive debout, atteindre les placards les plus hauts... des choses pratiques comme ça.

« Mais il y a aussi des choses très spéciales, comme le fait de pouvoir à nouveau serrer quelqu'un dans ses bras debout, ce qui est absolument indescriptible. Et le fait de pouvoir parler aux gens les yeux dans les yeux, et de ne pas avoir constamment à faire des efforts pour entendre - on a l'impression de faire à nouveau partie de la foule. On n'a pas l'impression d'être si loin des gens, alors qu'une chaise peut donner ce sentiment.

La technologie de l'exosquelette n'est qu'un exemple d'innovation importante dans le domaine de la robotique ; il en existe d'innombrables autres à découvrir.

Il est donc facile de comprendre pourquoi Saisha (12e année) et Anjali (12e année), élèves de l'International School of Lausanne, ont été inspirées par leur propre intérêt pour la robotique et ont lancé la toute première équipe de robotique de l'ISL.

Saisha a commencé à s'intéresser à la robotique en cinquième année, lorsqu'elle a commencé à programmer et à concevoir des robots autonomes, avant de participer à sa première compétition de robotique à Singapour au sein d'une équipe VEX IQ en huitième année.

Sa passion pour la technologie s'est poursuivie au lycée, où elle a fait partie de l'équipe MATE ROV Underwater Robotics Competition. Sa connaissance du domaine s'étant élargie, Saisha a cofondé, avec Anjali, le Five Rings Robotics de l'École internationale de Lausanne - le nom faisant allusion à Lausanne, siège du Comité international olympique, et à son logo emblématique des cinq anneaux.

L'intérêt d'Anjali pour la programmation et l'informatique a été éveillé par ses études de design et de design numérique du PPCS du Baccalauréat international de la 7e à la 11e année. Après avoir fait de la robotique de base dans son cours de design de 8e année, Anjali a eu envie d'approfondir ses connaissances et a participé à un camp de robotique et d'intelligence artificielle de l'EPFL, une exposition à l'ingénierie qui, avec ses études scolaires dans les matières STIM, a constitué la base de sa décision de travailler avec Saisha à la création de l'équipe de robotique de l'ISL :

« Les matières du programme de l'École internationale de Lausanne qui aident à développer les compétences et les connaissances pertinentes pour la robotique sont la physique, la conception du PPCS et l'informatique. Ces matières permettent d'acquérir les connaissances techniques de base nécessaires (mécanique et physique des mouvements circulaires/linéaires, algorithmes de mouvement de base et connaissances en CAO, pour n'en citer que quelques-unes) et nous pensons qu'une combinaison de ces matières au sein d'une équipe de robotique est la plus efficace. (Saisha et Anjali, 12e année)

Le club de robotique Five Rings de l'International School of Lausanne a été créé au début du mois de septembre 2022, environ un an après que Saisha ait parlé pour la première fois à M. Turland (professeur d'informatique et de design numérique) de la possibilité de lancer un programme de robotique. Les filles ont ensuite passé le premier semestre à promouvoir le club auprès de leurs camarades de l'ISL, en exposant leur vision de sa structure et de ses objectifs.

Aujourd'hui bien établi, les six membres du club - avec les cofondatrices Saisha et Anjali (12e année), l'équipe talentueuse et dévouée est également composée d'Eladio (12e année), Juliana (11e année), Michal (11e année) et Maako (11e année) - se réunissent toutes les deux semaines, augmentant la durée ou la fréquence de ces réunions lorsque du temps supplémentaire est nécessaire pour préparer les compétitions, et bénéficient du soutien du département de design de l'ISL en termes de matériel et d'espace :

« Nous utilisons une variété d'outils différents, principalement le kit de matériel VEX, l'arène (située dans le pont du bâtiment nord) et les machines dans les salles de classe de conception de l'ISL ». (Saisha et Anjali, 12e année)

Les compétences et l'engagement de la nouvelle équipe étaient tels que, quelques mois seulement après sa création, le club de robotique Five Rings a participé à son premier tournoi VEX, ce qui lui a permis de se mesurer pour la première fois à d'autres robots et de mieux comprendre le système de notation.

Pour en savoir plus sur le monde de la robotique VEX, selon les mots des fondatrices de Five Rings Robotics, Saisha et Anjali, continuez à lire...

La structure d'un tournoi de robotique...

Cette année, le principal objectif de la compétition de robotique VEX est de disputer des matchs en deux alliances de deux équipes, l'une étant bleue et l'autre rouge. Lorsque la période de contrôle du conducteur commence, une alliance peut pousser les disques VEX vers son objectif bas, ce qui vaut 1 point par disque.

Dans l'arène, il y a également 4 rouleaux, qui sont à moitié bleus et à moitié rouges. Un robot peut faire tourner le rouleau de façon à ce que la couleur de son alliance soit orientée vers le haut, et à la fin du match, une alliance peut obtenir 10 points supplémentaires pour chaque rouleau qui est de sa couleur. La façon la plus difficile de marquer des points est de tirer les disques VEX dans les buts élevés, ce qui vaut 5 points pour chaque disque tiré avec succès.

Dans les 10 dernières secondes du match, le robot peut s'étendre, et pour chaque tuile que le robot touche, l'alliance peut gagner 3 points supplémentaires. Pendant la période d'autonomie d'une minute au début du match, une alliance peut marquer des points en effectuant l'une des actions ci-dessus.

Sur l'expérience de la participation au premier tournoi de l'équipe à l'automne 2022...

Nous pensons que notre participation au premier tournoi nous a vraiment aidés à comprendre le fonctionnement du jeu et de la notation, et nous a habitués à travailler et à concourir dans le cadre d'un tournoi.

Dans de nombreux cas, nous avons dû travailler et améliorer notre robot dans un laps de temps très court, et nous avons dû faire beaucoup de changements de dernière minute, et cette première expérience nous a aidés à nous sentir plus à l'aise pour le tournoi proprement dit.

Cette première expérience nous a permis d'être plus à l'aise pour le tournoi proprement dit. Nous avons également eu l'occasion d'apprendre de différentes équipes afin d'élargir notre compréhension des différents mécanismes des robots et des algorithmes de codage, ce qui nous a aidés dans notre propre processus de conception pour la phase finale de qualification. De plus, nous avons rencontré de nombreuses personnes partageant la même passion pour la robotique et nous nous sommes fait beaucoup de nouveaux amis !

Sur les principaux enseignements du tournoi d'automne avant le tournoi de Bâle en février 2023...

À ce stade, aucune équipe (y compris la nôtre) ne disposait d'un mécanisme de collecte ou de tir fonctionnel, mais nous avons pu en apprendre davantage sur les autres mécanismes. Par exemple, nous avons réalisé que nous avions besoin d'un système de poussée plus fiable, que nous avions besoin d'une extension de corde fonctionnelle et, surtout, que nous devions rendre le robot plus lourd mais plus petit afin qu'il soit plus fort dans les batailles de match.

En plus de tous ces apprentissages techniques, nous avons réalisé qu'en tant qu'équipe, nous devions travailler ensemble tout au long du tournoi et que nous devions être prêts à faire face à tout problème imprévu.

Sur les moments les plus mémorables du tournoi VEX de Bâle...

Le tournoi de qualification de février a été beaucoup plus amusant, mais aussi beaucoup plus stressant que le précédent !

Au départ, notre robot n'a même pas passé l'inspection en raison de contraintes de taille subjectives, si bien que nous avons dû démonter notre tireur et notre mécanisme d'admission avant même le début du tournoi.

Cependant, nous avons réussi à nous en sortir avec un robot qui n'était que partiellement fonctionnel - nous avons obtenu la 2e place au classement des qualifications, la 4e place pour les compétences individuelles du robot et nous avons remporté le prix des juges VEX Robotics.

Sur les défis rencontrés lors de la préparation de leur robot pour le tournoi de février...

Le plus gros problème rencontré lors de la préparation du tournoi de février était que les rapports de vitesse ne fonctionnaient pas pour l'admission ou le mécanisme de tir. Le concept était là, mais en raison de la capacité du moteur et des limitations d'espace, nous n'avons pas pu le faire fonctionner.

Un autre défi a été de respecter les restrictions de taille du robot, car toutes les pièces du kit étaient grandes et nous n'avons pas eu le temps de toutes les découper.

Ces défis ont été difficiles à relever, mais nous avons travaillé en équipe pour essayer de les surmonter.

Sur les points forts de l'équipe Five Rings Robotics jusqu'à présent...

Au cours des six derniers mois, notre équipe s'est beaucoup rapprochée - nous plaisantons ensemble et nous avons partagé des moments très drôles pendant les tournois et les séances de travail.

L'un des moments les plus forts a été celui des tournois, où nous avons été agréablement surpris par nos résultats positifs à chaque fois. Néanmoins, nous avons fourni un effort maximal pour chaque match et la passion que chaque membre a manifestée à l'égard de la compétition était étonnante.

Sur leurs projets d'avenir dans le domaine de la robotique...

Nous aimerions toutes les deux poursuivre des études dans le domaine de la robotique : Anjali veut se spécialiser en informatique à l'université, et Saisha aimerait poursuivre ses études à l'université en robotique ou en génie électrique.

Plus tard, pour nos carrières, nous serions naturellement intéressés par quelque chose de similaire, tout en gardant nos options ouvertes dans le domaine des STIM. Le reste de l'équipe a également des projets d'avenir liés à l'informatique et à la technologie de l'ingénierie, qu'elle poursuivra également dans le cadre du Programme du diplôme.

Pourquoi la robotique est-elle importante ?

Dans le monde d'aujourd'hui, où la technologie est en constante évolution, il est essentiel de développer à la fois des compétences techniques et des compétences non techniques.

La robotique est un excellent moyen de commencer à l'école secondaire et, à mesure que vous vous dirigez vers de futures carrières (en particulier celles liées aux STIM), une combinaison de ces compétences (allant de la programmation d'algorithmes autonomes à la présentation de soi à un interlocuteur) serait bénéfique.

Pourquoi d'autres élèves de l'École internationale de Lausanne devraient-ils envisager de rejoindre l'équipe Five Rings Robotics ?

Nous serions ravis d'accueillir de nouveaux membres dans l'équipe ! C'est une excellente expérience d'apprentissage pour essayer quelque chose de nouveau, tout en mettant en pratique vos compétences existantes (résolution de problèmes, communication, travail d'équipe, etc.)

Les tournois sont très amusants et l'atmosphère est très énergique (bien qu'il y ait beaucoup de compétition !). La saison demande beaucoup de travail, mais c'est vraiment satisfaisant lorsque tout se met en place pour le tournoi final.

En fin de compte, le club est ouvert à tous, et aucune expérience majeure n'est requise - juste de l'intérêt et de l'engagement !

Si vous êtes intéressés par l'opportunité de faire partie de l'équipe Five Rings Robotics de l'International School of Lausanne, parlez-en à M. Turland ou à l'un des membres de l'équipe !