Cette liste propose des idées de projets de robotique pour les élèves, réalisables concrètement et non pas seulement décrites. Elle présente 15 réalisations réelles, classées par niveau de difficulté, et indique la plateforme, le coût approximatif en dollars canadiens et le concept enseigné.
Vous trouverez des kits de programmation par blocs pour débutants, des configurations Arduino de niveau intermédiaire et des robots de compétition avancés. Chaque configuration convient à un projet d'expo-sciences, à une équipe de FIRST Robotics Canada ou à un projet personnel.
Réponse rapide
Les projets de robotique proposés aux élèves se répartissent en trois niveaux de compétence : débutant, intermédiaire et avancé. Les débutants utilisent les kits LEGO Education SPIKE Prime (environ 600 dollars canadiens en 2026) pour apprendre les boucles, les conditions et les rapports de transmission. Les élèves de niveau intermédiaire utilisent des cartes Arduino (à partir de 27.50 dollars américains) pour construire des robots d’évitement d’obstacles, des robots sumo et des robots suiveurs de ligne en boucle fermée. Les élèves avancés travaillent sur des robots VEX V5 ou participent à la compétition FIRST Robotics Competition (FRC), en appliquant les notions de couple et de rapports de transmission abordées dans les cours SPH3U, SPH4U et ICS4U.
Points clés des idées de projets de robotique pour les étudiants
- Les ensembles LEGO Education SPIKE Prime coûteront 595.95 dollars canadiens en 2026, selon le revendeur canadien Robotix Education.
- LEGO Education mettra fin aux ventes directes de SPIKE après le 30 juin 2026. Les revendeurs continuent de vendre leurs stocks et les équipes de la FIRST LEGO League (FLL) peuvent utiliser le matériel SPIKE jusqu'à la fin de la saison 2027-28.
- La carte Arduino Uno R4 WiFi coûte 27.50 dollars américains sur la boutique Arduino, ce qui en fait le point d'entrée le plus abordable dans la programmation robotique textuelle.
- Un kit de démarrage VEX V5 Competition coûte 1 284,99 dollars américains sur la boutique officielle de VEX Robotics en 2026.
- Un kit de compétition VEX IQ (2e génération) coûte 999 dollars canadiens auprès du distributeur canadien iDesign 365.
- FIRST Robotics Canada propose trois programmes basés sur l'âge : la FIRST LEGO League (de 4 à 14 ans), le FIRST Tech Challenge (de 12 à 18 ans) et la FIRST Robotics Competition (de la 9e à la 12e année).
- Le jeu FRC 2026, REBUILT présenté par Haas, propose aux alliances de marquer du carburant, de franchir des obstacles et d'escalader une tour, et l'Ontario accueille l'événement Canada Cup of Robotics Niagara au Canada Games Park de l'Université Brock.
Comment utiliser cette liste
Choisissez votre niveau en fonction de vos connaissances actuelles, et non de ce que vous souhaiteriez savoir. Si vous n'avez jamais écrit une seule ligne de code, commencez par le niveau débutant. Si vous savez déjà créer un programme conditionnel (« si ceci, alors cela ») avec Scratch ou l'éditeur de blocs de SPIKE, passez directement aux projets Arduino intermédiaires. Les projets avancés supposent que vous savez déjà câbler un contrôleur de moteur et déboguer votre propre code.
Cette liste est un guide pratique de construction. Si vous souhaitez une explication plus générale de l'importance de la robotique dans le programme scolaire, l'Académie USCA aborde ce sujet séparément dans son article sur Pourquoi la robotique est importante pour l'apprentissage des élèvesCet article fait suite au précédent et présente la liste des pièces proprement dite.
Projets pour débutants : Robots à programmation par blocs pour les élèves de 7e à 9e année
Les projets pour débutants utilisent la programmation par blocs (glisser-déposer), ce qui permet d'apprendre la logique de programmation avant la syntaxe. Ils conviennent aux élèves qui découvrent la robotique ou qui se préparent pour leur première saison de FIRST LEGO League.
1. LEGO SPIKE, suiveur de ligne principal. Concevez un robot qui utilise un capteur de couleur pour suivre une ligne noire sur fond blanc. Vous écrirez des boucles qui vérifient constamment l'état du capteur et des conditions qui déterminent si le robot se dirige à gauche ou à droite en fonction de la valeur détectée.
2. Robot LEGO SPIKE Prime de tri et de préhension. Concevez un bras capable de ramasser de petits objets et de les trier par couleur ou par taille. Ce projet introduit directement les rapports de transmission, car un petit moteur a besoin d'un système d'engrenages pour soulever des charges sans caler.
3. LEGO SPIKE Prime, robot sumo débutant. Construisez un petit robot qui utilise un capteur de choc ou de distance pour détecter un adversaire et le pousser hors du ring. C'est une introduction en douceur au sumo avant de se lancer avec Arduino.
4. Buggy de suivi de ligne micro:bit. Un Kitronik Bit:Bot ou un châssis micro:bit similaire coûte bien moins cher que SPIKE Prime et permet tout de même d'apprendre les seuils des capteurs et les boucles de base grâce aux blocs Microsoft MakeCode. C'est une bonne option pour les petits budgets.
5. Planeur incliné motorisé. À l'aide d'un simple kit de moteur à courant continu, de carton et d'engrenages LEGO Technic, construisez un véhicule capable de gravir une rampe inclinée. Ce projet classique d'exposition scientifique permet d'appréhender le couple et l'avantage mécanique sans aucune programmation, ce qui en fait une excellente option pour isoler les variables physiques dans le cadre d'un projet d'exposition.
Projets intermédiaires : Arduino et programmation textuelle pour les élèves de 10e et 11e année
Les projets de niveau intermédiaire vous font passer des blocs au code textuel, généralement en Arduino, un langage basé sur C et C++. D'après la documentation Arduino, la gamme Uno R4 prend en charge le même langage et les mêmes bibliothèques que les cartes Uno précédentes ; les tutoriels et le code des anciens projets restent donc valides.
6. Robot Arduino d'évitement d'obstacles. Montez un capteur de distance à ultrasons sur un châssis Arduino Uno R4. Programmez le robot pour qu'il s'arrête ou tourne lorsqu'il détecte un objet à une distance définie, en utilisant des conditions et la trigonométrie de base pour interpréter les données du capteur.
7. Suiveur de ligne PID Arduino. Au lieu d'une simple direction tout ou rien, ce modèle utilise une régulation proportionnelle-intégrale-dérivée (PID), une méthode de rétroaction qui lisse les surcorrections. Il enseigne le contrôle en boucle fermée, un concept fondamental en physique et en génie informatique.
8. Mini robot sumo Arduino. Construisez un robot à deux moteurs équipé d'un circuit intégré de commande de moteur en pont en H et de capteurs de détection de bord pour le maintenir à l'intérieur d'un anneau. Ce montage vous oblige à calculer le couple et la consommation de courant, car des moteurs sous-dimensionnés ne suffisent pas.
9. Voiture contrôlée par Bluetooth Arduino. Associez une carte Arduino à un module Bluetooth et à une application mobile pour piloter un robot à distance. Cela vous permettra d'apprendre les protocoles de communication série et la structure du code par fonctions, ce qui vous préparera à des projets plus complexes par la suite.
10. Robot de compétition VEX IQ. Le kit de compétition VEX IQ (2e génération) coûte 999 dollars canadiens via iDesign 365, un distributeur canadien de VEX, en 2026. Il utilise VEXcode, qui vous permet de basculer entre le codage par blocs et le code textuel réel, ce qui en fait un pont utile vers le travail complet avec VEX V5.
Projets avancés : Robots prêts pour la compétition pour les élèves de 11e et 12e année
Les projets de niveau avancé supposent une bonne maîtrise du code, de la conception mécanique et du dépannage sous pression. Ils conviennent aux étudiants qui souhaitent intégrer un programme d'ingénierie ou une équipe de FIRST Robotics Canada.
11. Robot de compétition VEX V5. En 2026, un kit de démarrage VEX V5 Competition coûtait 1 284,99 dollars américains sur la boutique officielle de VEX Robotics. Les équipes concevaient une transmission complète, calculaient les rapports de vitesse pour optimiser le compromis entre vitesse et couple, et programmaient des routines autonomes en VEXcode.
12. Construction pour la compétition FIRST Robotics (FRC). Chaque année en janvier, les équipes inscrites au programme FRC reçoivent un kit de pièces et disposent d'environ six semaines pour concevoir, construire et programmer un robot pour la compétition annuelle. Selon FIRST Robotics Canada, le programme FRC s'adresse aux élèves de la 3e à la terminale et couvre la pneumatique, les contrôleurs de moteurs et la modélisation CAO (conception assistée par ordinateur).
13. Rover à fusion de capteurs Arduino. Intégrez un capteur ultrasonique, un capteur infrarouge et un accéléromètre sur une même carte Arduino afin que le robot puisse comparer les mesures avant de prendre une décision. Cette technique de fusion de capteurs, utilisée dans les systèmes de conduite autonome, nécessite l'utilisation de tableaux et de machines à états simples dans votre code.
14. Robot auto-équilibré. À l'aide d'une carte Arduino ou d'un petit ordinateur monocarte équipé d'un module gyroscopique (généralement le MPU6050), construisez un robot à deux roues capable de tenir en équilibre. Il s'agit d'une démonstration pratique et directe du fonctionnement conjoint du couple, du centre de gravité et des boucles de rétroaction PID en temps réel.
15. Résolveur de labyrinthes autonome. Programmez un robot pour qu'il cartographie et résolve un labyrinthe qu'il n'a jamais vu, en utilisant soit un algorithme de remplissage par propagation, soit un ensemble de règles de suivi des murs. Il s'agit de l'un des défis de programmation les plus avancés de cette liste et il se marie bien avec une application complémentaire en informatique, car il démontre une pensée algorithmique allant au-delà des boucles de base.
Comparaison des coûts et des plateformes
| Niveau de pratique | Exemples de construction | Plateforme complète | Coût approximatif (2026) | Compétence fondamentale enseignée |
| Débutant | Suiveur de ligne, trieur à griffes, sumo-lite | LEGO Education SPIKE Prime | 595.95 $ CA par trousse (Robotix Education) | Boucles, conditions, rapports d'engrenage |
| Débutant | Buggy suiveur de ligne | châssis micro:bit + Bit:Bot | Environ 100 à 150 dollars canadiens | Seuils de capteurs, codage par blocs |
| Débutant | grimpeur incliné | Kit moteur CC + LEGO Technic | Environ 30 à 50 dollars canadiens | Couple, avantage mécanique |
| Intermédiaire | Évitement d'obstacles, suiveur de ligne PID, sumo | Arduino Uno R4 Wi-Fi | 27.50 $ US pour la carte seule (boutique officielle Arduino) | Commandes conditionnelles, en boucle fermée |
| Intermédiaire | Robot de compétition avec code bloc ou texte | Kit de compétition VEX IQ (2e génération) | 999 $ CA (iDesign 365) | Rapports de transmission, logique VEXcode |
| Avancé | robot de compétition | Kit de démarrage VEX V5 Competition | 1 284,99 $ US (Boutique officielle VEX Robotics) | Calculs de couple, routines autonomes |
| Avancé | Construction d'équipe tout au long de la saison | Kit de pièces FRC (inscription d'équipe requise) | Collecte de fonds par équipe, souvent plusieurs milliers de dollars par saison | Cycle complet de conception technique, CAO |
| Avancé | Robot auto-équilibré, rover de fusion de capteurs | Modules complémentaires Arduino + gyroscope/multi-capteurs | Environ 60 à 150 $ CA en pièces détachées | Régulation PID, fusion de capteurs, automates à états finis |
Les prix fluctuent en fonction des taux de change et des promotions ; considérez-les donc comme des prix de référence pour 2026 et non comme des tarifs fixes. Consultez toujours la boutique officielle de la plateforme avant de définir votre budget.
Ce que ces constructions nous apprennent réellement
Chaque élément de cette liste est directement lié à un concept concret figurant dans un programme de cours, et non à une vague « compétence STEM ». Les calculs de rapport de transmission et de couple (la force de torsion appliquée par un moteur via un train d'engrenages) sont directement liés aux notions de mécanique. SPH4U, Physique de 12e annéeLes boucles, les conditions et les fonctions sont les mêmes éléments de base abordés dans ICS4U, Informatique de 12e année.
La régulation PID et la fusion de capteurs font appel à de véritables fonctions algébriques, du type de celles que l'on étudie en MCR3U, Fonctions de 11e annéeAppliquée à un système physique plutôt qu'à un graphique, cette notion s'applique à un robot qui, s'il dépasse sa cible et effectue une correction excessive, se comporte comme une fonction que l'on peut modéliser et ajuster. Comprendre ce lien, c'est ce qui distingue un robot qui « fonctionne plus ou moins » d'un robot dont le fonctionnement est facilement compréhensible par un juge ou un examinateur de dossiers d'admission.
Documenter votre projet pour une exposition scientifique ou une candidature universitaire
Un robot fonctionnel ne représente que la moitié du projet. Lors d'événements comme l'Expo-sciences pancanadienne, organisée par Sciences jeunesse Canada, les juges évaluent la clarté de vos explications, et non seulement le résultat final. Selon Sciences jeunesse Canada, l'édition 2026 a évalué 344 projets de 390 finalistes répartis en trois catégories d'âge : junior (7e et 8e année), intermédiaire (9e et 10e année) et senior (11e et 12e année, et cégep).
Tenez un journal de construction dès le premier jour. Notez chaque modification de conception, chaque test infructueux et chaque mesure, comme l'angle maximal que votre robot pouvait atteindre avant de caler. Photographiez votre robot à chaque étape de la construction, et pas seulement la version finale. Sauvegardez votre code avec des commentaires expliquant le rôle de chaque section, car un jury ou un examinateur des admissions pourrait vous demander d'expliquer votre logique ligne par ligne.
Pour une candidature complémentaire à une université, cette documentation est aussi importante que le robot lui-même. Les programmes d'ingénierie exigent des preuves de votre capacité à identifier un problème, à tester une solution et à l'améliorer en fonction des données recueillies. Un résumé d'une page présentant vos itérations de conception, avec dates et chiffres précis, est plus utile pour une candidature qu'une photo d'un robot fini. (USCA Academy) guide pour construire un Dossier de candidature universitaire en sciences, technologies, ingénierie et mathématiques (STEM) Cet article explique en détail comment présenter ce type de journal de construction aux recruteurs, et ce, de manière plus approfondie que ce que couvre le présent article.
Éléments à prendre en compte avant de s'engager
Soyez honnête quant au coût avant de choisir un modèle. Un kit de démarrage VEX V5 Competition coûte plus de 1 200 dollars américains, et la plupart des élèves auront besoin d'un mentor, d'un club scolaire ou d'un budget partagé pour se le procurer. LEGO SPIKE Prime ne sera plus disponible à la vente directe auprès de LEGO Education après le 30 juin 2026. Si vous souhaitez acheter du nouveau matériel SPIKE, rendez-vous chez un revendeur agréé tant qu'il y en a en stock.
Le temps est l'autre coût réel. Un robot Arduino basique d'évitement d'obstacles peut nécessiter entre cinq et dix heures, du déballage à la mise en route du code. Un robot VEX ou FRC prêt pour la compétition exige des semaines de développement, souvent en équipe, et non en solo. Si vous travaillez seul, commencez par un projet que vous pouvez finaliser en un ou deux week-ends avant de vous attaquer à un robot de compétition.
L'accessibilité est également un facteur important. Tous les élèves ne disposent pas d'une imprimante 3D, d'une découpeuse laser ou d'un tiroir bien garni de composants électroniques à la maison. Les projets Arduino ne nécessitent qu'un ordinateur portable, un câble USB et des pièces que l'on peut commander en ligne, ce qui en fait l'option intermédiaire la plus accessible pour les élèves n'ayant pas accès à un laboratoire de robotique scolaire.
Comment l'Académie USCA s'intègre à votre programme de robotique
L'Académie USCA, une école privée de Mississauga inspectée par le ministère de l'Éducation de l'Ontario, ne possède pas de club de robotique, mais les cours qui permettent de concrétiser ces projets sont au cœur de son programme. Les élèves qui réalisent des projets de couple et de rapport de transmission bénéficient d'une solide formation en robotique. SPH4U et peuvent bénéficier d'une aide personnalisée grâce au tutorat en physique de l'USCA à Mississauga lorsque les calculs mathématiques d'une construction posent problème.
Si vous choisissez des cours pour étoffer votre portfolio en robotique, l'USCA Cours de 11e année options et Cours de 12e année La liste des options présente tous les crédits STEM (sciences, technologies, ingénierie et mathématiques) disponibles, y compris ICS3U, ICS4U, SPH3U et SPH4U. Pour une comparaison plus directe des cours de 11e année qui préparent à une candidature en génie, consultez l'article de l'USCA sur le sujet. Meilleurs cours de 11e année en génie, qui approfondit davantage la séquence des cours que cette liste. Les étudiants qui planifient à l'avance peuvent également consulter le site de l'USCA. Programme de préparation universitaire pour obtenir de l'aide pour transformer un portefeuille de projets robotiques en une stratégie d'application complète.
Si vous souhaitez une introduction structurée aux concepts de la robotique pendant l'été avant de vous lancer dans un projet en solo, consultez l'article de l'USCA sur Options de camps d'été de robotique en Ontario, qui recense les programmes extérieurs à l'USCA puisque le camp d'été de l'USCA est un programme d'enrichissement général et non un programme spécifique aux STIM.
Commencer la construction
Choisissez dans cette liste un modèle adapté à votre niveau actuel, et non celui qui paraît le plus impressionnant sur le papier. Un robot pour débutant terminé, avec une documentation claire, est toujours préférable à un projet avancé abandonné. Si vous souhaitez de l'aide pour intégrer un projet de robotique à votre cursus ou à votre candidature universitaire, contactez l'Académie USCA ou consultez le site web. Programme de diplôme d'études secondaires de l'Ontario (DESO) pour voir comment les crédits en physique et en informatique s'intègrent à votre calendrier de construction.
Questions fréquemment posées
1.Ai-je besoin de savoir programmer avant de commencer un projet de robotique ?
Non. LEGO SPIKE Prime et les plateformes de programmation par blocs similaires sont conçues pour les élèves n'ayant aucune expérience en programmation. Vous pourrez passer au code textuel d'Arduino une fois que vous maîtriserez les boucles et les conditions dans un éditeur de blocs.
2.Quel est le projet de robotique le moins coûteux qu'un étudiant puisse raisonnablement réaliser ?
Un buggy suiveur de ligne micro:bit ou une carte Arduino Uno R4 de base avec quelques capteurs peuvent coûter moins de 150 dollars canadiens au total, bien moins cher que les kits LEGO SPIKE Prime ou VEX.
3.Puis-je utiliser un projet de robotique à la fois pour une exposition scientifique et pour une candidature universitaire ?
Oui. La même configuration convient aux deux, à condition de conserver une documentation détaillée. Les jurés et les examinateurs des admissions recherchent des preuves d'itérations, et pas seulement un produit fini.
4.Le concours FIRST Robotics est-il réservé aux élèves faisant déjà partie d'une équipe scolaire ?
Le programme FRC s'adresse aux élèves de la 9e à la 12e année et se déroule par équipes inscrites ; il faut donc généralement faire partie d'une équipe scolaire ou communautaire pour y participer, selon FIRST Robotics Canada. Les programmes FIRST Tech Challenge (FTC) et FIRST LEGO League (FLL) offrent des modalités d'inscription plus souples pour les élèves plus jeunes ou débutants.
5.Pourquoi la gamme LEGO SPIKE Prime est-elle abandonnée ?
LEGO Education cessera la vente directe de la gamme SPIKE après le 30 juin 2026 et réorientera son offre vers LEGO Education Informatique et IA. Le matériel SPIKE existant et son application resteront compatibles jusqu'en 2031, et les revendeurs continueront d'écouler leurs stocks restants d'ici là.
6.Combien de temps faut-il pour construire un robot VEX ou FRC prêt pour la compétition ?
La plupart des équipes FRC travaillent pendant une période d'assemblage d'environ six semaines après la réception de leur kit de pièces, selon la structure du programme de FIRST Robotics Canada. La construction d'un robot VEX V5 en dehors d'une saison officielle peut prendre de quelques semaines à un semestre complet, selon la taille et l'expérience de l'équipe.
