Dans sa forme la plus simple, un robot est tout appareil capable de se déplacer de manière autonome, depuis une petite voiture jusqu'à un système sophistiqué de diffusion de bombes. Une expérience robotique peut donc couvrir des concepts de mouvement de base ou se plonger dans des algorithmes avancés et une construction basée sur l'IA.
Pour les débutants, 101 Science recommande de commencer par une conception sur papier. Les élèves dessinent un robot, identifient ses pièces et expliquent comment chaque composant contribue au mouvement. Une fois le plan terminé, ils sélectionnent les matériaux appropriés (carton, plastique ou articles recyclés) pour construire un prototype fonctionnel. Cet exercice nourrit la créativité et présente les principes fondamentaux de la conception mécanique.
Edutopia, fondée par George Lucas, présente les Lego Mindstorms NXT comme un pont puissant entre les éducateurs et les apprenants, une affirmation reprise par le réformateur de l'éducation Horace Mann. Le kit comprend des moteurs, des capteurs et des pièces modulaires qui permettent aux étudiants de construire toute une gamme de robots, des marcheurs humanoïdes aux bras robotiques, et de programmer des comportements personnalisés. Présenter NXT lors d'une expo-sciences permet aux participants de démontrer la physique du mouvement et les bases de l'ingénierie robotique.
Les étudiants avancés peuvent reproduire un projet présenté à la foire scientifique de l’État de Californie en 2005 :un robot qui résout un Rubik’s Cube. La conception originale utilisait un châssis en plexiglas, des moteurs pas à pas et un contrôleur programmé en C/C++ avec l'algorithme Kociemba. Le robot peut soit maintenir un état interne du cube, soit utiliser des caméras pour un retour visuel. Ce projet propose une plongée approfondie dans la résolution de problèmes algorithmiques, l'intégration de capteurs et le contrôle en temps réel.