Vous voulez apprendre la robotique et vous lancer dans la réalisation d’un robot intelligent ?
Les cartes Raspberry Pi sont idéales pour votre projet robotique. Dans le futur, de nombreux robots seront équipés d’une carte Raspberry Pi (ou d’une carte similaire) ce qui leur apportera de nouvelles fonctionnalités pour un très bon prix.
Une carte Raspberry Pi est un petit ordinateur que vous pouvez utiliser de multiples façons : Internet des objets, robotique, serveur web, …
Si vous souhaitez participer à la prochaine révolution robotique, alors il est temps d’apprendre la robotique avec Raspberry Pi !
Dans cet article (en deux parties) nous vous donnerons des pistes pour savoir où commencer avec une carte Raspberry Pi, et ce sur quoi vous devrez vous focaliser dans votre apprentissage de la robotique pour bénéficier des fonctionnalités les plus utiles de votre Raspberry Pi.
Qu’est ce que Raspberry Pi ?
Raspberry Pi est un projet développé par la fondation Raspberry Pi. Ce projet a pour but de rendre accessible les ordinateurs et l’éducation technologique, partout dans le monde.
Le projet Raspberry Pi comprend maintenant 3 cartes avec différentes configurations.
Ce que vous trouverez dans une carte Raspberry Pi :
- Processeur
- RAM
- Ports USB
- Port HDMI
- Port Ethernet
- Interface pour caméra
- Pins GPIO
- Lecteur de carte microSD
Comme vous pouvez le constater, rien de bien différent d’un ordinateur classique. En fait, Raspberry Pi est un vrai ordinateur, qui tient sur une carte de la taille d’une carte de crédit. En plus de cela, vous trouverez de nombreuses connectiques pour utiliser des appareils et composants électroniques. Impressionnant, non ?
Ce que vous apprendrez avec Raspberry Pi :
Avant de commencer à apprendre la robotique avec Raspberry Pi, regardons ce que cette carte va vous apporter.
La robotique comprend trois grands domaines : la mécanique, l’électronique, et l’informatique. Avec Raspberry Pi, vous apprendrez surtout les aspects liés à l’informatique, et aux différents protocoles pour communiquer avec des appareils électroniques externes, tels que des capteurs ou des moteurs.
Vous aurez également l’occasion de voir des notions d’administration système et de réseau. En effet, vous aurez besoin de configurer un minimum votre système d’exploitation, et vous devrez peut-être communiquer avec d’autres cartes ou services Internet.
Enfin vous étendrez votre savoir en ce qui concerne l’électronique. Si vous voulez recevoir des données provenant d’un capteur (pour par exemple connaître l’inclinaison de votre robot), vous apprendrez comment utiliser différents protocoles de communication, comment connecter les fils, et comment lire une datasheet. Lire une datasheet (notice d’utilisation d’un composant électronique) n’est pas une chose facile au début, mais une fois que vous savez en lire une correctement, vous serez à l’aise avec les autres.
Après tout cela, si vous souhaitez aller plus loin, vous pourrez acheter une carte contenant un microcontrôleur (comme par exemple Arduino), et l’utiliser directement avec votre carte Raspberry Pi pour effectuer des tâches plus “bas niveau” et vous rapprocher de l’électronique. Ce sera l’occasion de découvrir d’autres aspects liés à la robotique.
Ce que vous pouvez faire, et ce que vous ne pouvez pas faire avec une carte Raspberry Pi
Essayons de comprendre quels sont les bénéfices, mais aussi les limitations lors de l’usage d’une carte Raspberry Pi.
Raspberry Pi est un vrai ordinateur, vous pourrez donc lancer des programmes et logiciels qui demandent beaucoup de ressources de calcul. Ainsi vous ne serez pas limité à des applications ultra-basiques telles que faire clignoter une LED, ou faire tourner un moteur unique. Vous pourrez apporter un niveau d’intelligence supérieur à votre robot.
De nombreux systèmes d’exploitation sont disponibles pour les débutants, et il est très facile d’en installer un grâce aux instructions détaillées fournies par la communauté. Vous n’aurez donc pas à trop vous soucier de la configuration interne, et pourrez directement commencer à apprendre la robotique avec Raspberry Pi, grâce à des tutoriels sur Internet, et en expérimentant par vous-même.
Vous trouverez également beaucoup de ports et pins pour communiquer en réseau ou avec des composants électroniques. La dernière carte en date (Raspberry Pi 3) propose même une interface Wi-Fi et Bluetooth, intégrée nativement !
Avec la taille d’une carte de crédit, et tous les avantages cités ci-dessus, vous pouvez constater qu’il est très facile d’embarquer une carte Raspberry Pi dans votre robot.
Que vous soyez un total débutant ou un utilisateur confirmé, vous trouverez toujours un moyen de contrôler votre robot en utilisant une carte Raspberry Pi, de quoi apprendre beaucoup de choses en robotique.
Cependant, il existe une limite que vous devez comprendre. Même si Raspberry Pi est un ordinateur comme un autre, celui-ci est très certainement moins puissant que votre ordinateur portable (à moins que vous ne l’ayez depuis plus de 10 ans…). Vous pourrez faire tourner presque tout ce que vous voudrez pour contrôler votre robot, mais n’imaginez pas pouvoir lancer des logiciels demandant des calculs graphiques poussés, comme par exemple les logiciels de CAD (Solidworks, Catia, …). Cependant, ne voyez pas ceci comme un point bloquant. Après tout, vous n’achetez pas une carte Raspberry Pi dans ce but.
Une autre limitation, plus complexe, est la gestion de programmes avec des contraintes temps réel. Nous développerons ce point plus tard dans cet article.
Raspberry Pi 1, 2 ou 3, lequel choisir ?
Chaque carte reprend le meilleur de la précédente, en ajoutant des composants plus puissants, et de nouvelles fonctionnalités. Cela ne veut pas dire que le prix augmente à chaque itération, au contraire : vous pouvez trouver chacune des trois cartes pour un prix inférieur à 40 €.
Nous recommandons fortement de commencer avec une carte Raspberry Pi 3. Cette carte est plus puissante que la carte Raspberry Pi 2 (processeur plus rapide, et plus de RAM), et possède des nouvelles fonctionnalités très utiles, comme par exemple l’intégration de la Wi-Fi et du Bluetooth. Vous pouvez désormais utiliser votre Raspberry Pi sans aucun autre appareil, tout ce que vous avez à faire est de connecter un clavier, une souris, et de commencer.
Même si Raspberry Pi 3 est encore assez récent (début 2016), les logiciels et systèmes d’exploitation sont maintenant stables, et la communauté est très active. Ne vous inquiétez donc pas en ce qui concerne le manque de fonctionnalités.
Dans cette première partie, nous vous avons donné un aperçu de comment apprendre la robotique avec Raspberry Pi. Vous devriez maintenant avoir une meilleure compréhension de la vue d’ensemble.
Dans la deuxième partie de cet article, nous entrerons plus dans les détails. Vous découvrirez quoi apprendre et quoi faire avec votre carte Raspberry Pi.