Comment fabriquer un Robot - Leçon 1 : Pour commencer

Index des leçons :

• Leçon 1 - Mise en route
• Leçon 2 - Choisir une plate-forme robotique
• Leçon 3 - Donner un sens aux actionneurs
• Leçon 4 - Comprendre les microcontrôleurs
• Leçon 5 - Choisir un contrôleur de moteur
• Leçon 6 – Contrôler votre robot
• Leçon 7 - Utiliser des capteurs
• Leçon 8 - Disposer des bons outils
• Leçon 9 - Assembler un robot
• Leçon 10 - Programmer un robot

Mise en route

Bienvenue au premier opus du Grand didacticiel de RobotShop, une série de 10 leçons qui vous apprendront comment réaliser votre propre robot. Ce tutoriel est destiné à quiconque est prêt à se lancer dans la robotique et a une compréhension de base de termes tels que « tension », « courant », « moteur », et « capteurs ». Bien que cela puisse sembler assez basique, même des personnes ayant déjà une expérience en construction de robots peuvent trouver ici des informations utiles concernant la méthode générale de construction d'un robot. Qu'est-ce qu'un Robot ? Il existe de nombreuses définitions d'un robot et aucun véritable consensus n'a été atteint jusqu'ici. Nous définissons généralement un robot comme suit :

Le Robot : un dispositif électromécanique capable de réagir d'une certaine façon à son environnement, et de prendre des décisions ou d'agir de façon autonome afin de parvenir à une tâche spécifique.

Cela signifie qu'un grille-pain, une lampe, ou une voiture ne sont pas considérés comme des robots, car ils n'ont aucun moyen de percevoir leur environnement. D'un autre côté, un aspirateur qui peut naviguer dans une pièce, ou un panneau solaire qui cherche le soleil, peuvent être considérés comme des systèmes robotiques. Il est également important de noter que les « robots » présentés dans la série TV Robot Wars par exemple, ou n'importe quel autre appareil uniquement télécommandé ne relève pas de cette définition et reste plus proche d'une voiture télécommandée plus complexe. Bien que cette définition soit très générale, il lui faudra évoluer dans l'avenir afin de suivre les dernières avancées dans ce domaine. Afin de mieux comprendre la façon dont la robotique se développe rapidement, nous vous conseillons de jeter un œil à l'Histoire de la robotique. Commençons à présent Cette série de didacticiels est destinée à vous guider à travers les différentes étapes de la construction d'un robot mobile complet. Il existe 10 leçons que nous publierons au cours des 10 prochaines semaines. Chaque leçon vous guide à travers une des étapes de fabrication d'un robot mobile à usage général. Cela vous permettra de construire votre propre robot mobile afin d'effectuer une tâche de votre choix. Chaque leçon sera illustrée par un exemple tiré de l'expérience de RobotShop dans la conception du Rover de RobotShop. Les leçons sont destinées à être lues l'une après l'autre et se fondent sur les informations obtenues. 1ère ÉTAPE La première étape consiste à déterminer ce que doit faire votre robot (c'est à dire : quel est son but dans la vie). Les robots peuvent être utilisés dans presque toutes les situations et visent principalement à aider les humains d'une certaine façon. Si vous n'êtes pas certain de ce que vous voulez que fasse votre robot ou que vous cherchez simplement à concentrer vos efforts sur des tâches spécifiques, voici quelques idées :

Connaissance et Apprentissage

Afin de construire des robots de plus en plus complexes, la plupart des professionnels et des amateurs utilisent les connaissances qu'ils ont acquises lors de la construction des robots précédents. Au lieu de construire un robot, vous pouvez apprendre à utiliser des composants individuels avec pour objectif de construire votre propre « bibliothèque de connaissance » à utiliser pour entreprendre une plus grande conception, plus complexe, dans l'avenir.

Loisirs et Relationnel

Construire un robot est en soi amusant et excitant. La robotique intègre des aspects de nombreuses disciplines, dont l'ingénierie (mécanique, électricité, informatique), les sciences (mathématiques et physique) et les arts (esthétique), et les utilisateurs sont libres d'utiliser leur imagination. Amuser les autres avec vos créations (surtout si elles sont conviviales et interactives) les aide à s'intéresser à ce domaine.

Compétitions et Concours

Les compétitions donnent les lignes directrices de conception du projet et une date limite. Elle confrontent votre robot aux autres dans la même catégorie et testent vos compétences en conception et en construction. Bien que de nombreux concours soient spécifiquement dédiés aux étudiants (du primaire à l'université), il existe aussi des concours où les adultes et les professionnels peuvent rivaliser.

Forme de vie autonome

Les humains sont naturellement des créateurs et des novateurs. La prochaine grande innovation sera de développer une forme de vie entièrement autonome capable de rivaliser ou de dépasser nos propres capacités, voir même notre créativité. Cet objectif s'accomplit toujours par petites étapes par des individus, des organismes de recherche et des professionnels.

Tâches professionnelles et domestiques

Les robots domestiques aident à libérer les gens des tâches désagréables ou dangereuses et à leur procurer plus de liberté et de sécurité. Les Robots professionnels et de service sont utilisés dans un grand nombre d'applications dans des environnements dangereux, de travail, publics, dans des endroits tels que la haute mer, les champs de bataille et l'espace, pour n'en nommer que quelques-uns. En plus des zones de services telles que celles de nettoyage, de surveillance, d'inspection et d'entretien, nous utilisons ces robots là où les tâches manuelles sont dangereuses, impossibles ou inacceptables. Les Robots professionnels et de service sont plus compétents, plus forts et souvent plus chers que les robots domestiques et sont parfaitement adaptés à un usage professionnel et/ou commercial.

Sécurité et Surveillance

La plupart des robots mobiles sont utilisés pour s'aventurer dans des zones où les humains ne doivent ou ne peuvent pas aller. Les robots de différentes tailles (qu'ils soient télécommandés, semi-autonomes ou entièrement autonomes) sont un choix idéal pour ces tâches.           Exemple pratique Nous prévoyons que la plupart d'entre vous qui suivez ce guide a pour objectif de construire un robot pour l'apprentissage et les connaissances, mais aussi pour le plaisir pur ; bien que beaucoup aient une idée ou un projet spécifique qu'ils souhaitent concrétiser. Le dernier facteur important est le budget. Il est difficile de savoir exactement ce que les gens ont à l'esprit quand ils construisent leur premier robot ; certains peuvent déjà souhaiter construire un robot de déneigement autonome, tandis que d'autres ne souhaitent simplement que réaliser une horloge intelligente. Un robot mobile programmable simple peut coûter environ 100 $, tandis qu'un autre plus complexe peut valoir plusieurs milliers de dollars. Dans cet exercice, nous avons choisi de réaliser une plate-forme mobile afin d'obtenir une compréhension des moteurs, des capteurs, des microcontrôleurs et de la programmation, et d'inclure un grand choix de capteurs. Nous prévoyons un budget d'environ 200 à 300 $ car nous voulons qu'il soit suffisamment complet.

Pour de plus amples informations concernant l'apprentissage de la construction d'un robot, veuillez consulter le Centre de formation de RobotShop. Consultez le Forum de la communauté RobotShop pour demander de l'aide dans la construction de robots, présenter vos projets ou simplement discuter avec d'autres collègues roboticiens.