{"id":7676,"date":"2024-07-15T14:53:49","date_gmt":"2024-07-15T12:53:49","guid":{"rendered":"https:\/\/niryo.com\/?p=7676"},"modified":"2024-07-18T11:24:02","modified_gmt":"2024-07-18T09:24:02","slug":"comment-apprendre-robotique-arduino","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/niryo.com\/fr\/comment-apprendre-robotique-arduino\/","title":{"rendered":"Comment apprendre la robotique avec Arduino"},"content":{"rendered":"

La robotique est un domaine passionnant et en pleine expansion.<\/strong> Beaucoup de gens veulent apprendre \u00e0 fabriquer des robots, mais parfois il est difficile de savoir par o\u00f9 commencer.<\/span><\/p>\n

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Que vous d\u00e9butiez \u00e0 partir de z\u00e9ro ou que vous connaissiez d\u00e9j\u00e0 certains concepts d’\u00e9lectronique et de programmation, apprendre la robotique avec Arduino est une bonne id\u00e9e. Cela vous donnera des bases solides que vous pourrez utiliser plus tard pour construire des projets robotiques plus importants.<\/span><\/p>\n

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Niryo One est un exemple de robot aliment\u00e9 par Arduino. De grandes choses peuvent \u00eatre accomplies avec Arduino !<\/strong> Vous trouverez \u00e9galement plus d’exemples d’applications robotiques sur Instructables<\/strong>, un site Web \u00e9tonnant avec des tutoriels open source.<\/span><\/p>\n

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Dans cet article, nous vous montrerons un aper\u00e7u et quelques directives sur o\u00f9 commencer, quelles cartes, capteurs, moteurs utiliser et sur quoi vous concentrer.<\/span><\/p>\n

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Ce que vous pouvez faire et ce que vous ne pouvez pas faire avec une carte Arduino<\/strong><\/h2>\n

Une carte Arduino est compos\u00e9e d’un microcontr\u00f4leur, de quelques DEL, d’un bouton de r\u00e9initialisation et de nombreuses broches que vous pouvez utiliser pour des op\u00e9rations d’entr\u00e9e\/sortie.<\/span><\/p>\n

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Avec autant de broches disponibles, vous pouvez facilement lire des donn\u00e9es \u00e0 partir de capteurs ou contr\u00f4ler diff\u00e9rents moteurs et actionneurs. C’est ce qui fait d’Arduino un outil id\u00e9al pour l’apprentissage de la robotique<\/strong>. C’est un peu un outil tout-en-un pour interfacer tout le mat\u00e9riel dont vous avez besoin pour le contr\u00f4le.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Mais ne pensez pas \u00e0 l’intelligence artificielle, \u00e0 la visualisation 3D et \u00e0 d’autres algorithmes lourds. Les microcontr\u00f4leurs ne sont pas assez puissants, et ce n’est pas le but d’utiliser une carte Arduino. Arduino est principalement utilis\u00e9 pour effectuer des op\u00e9rations d’entr\u00e9e\/sortie et de petits calculs.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Ne vous inqui\u00e9tez pas cependant, vous pouvez toujours faire des choses incroyables avec juste une carte Arduino et quelques moteurs et capteurs ! Il existe plus que suffisamment de ressources pour apprendre la robotique avec Arduino.<\/span><\/p>\n

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Et puis, si vous voulez apprendre des concepts de robotique plus approfondis et ajouter une couche d’intelligence pour rendre votre syst\u00e8me plus intelligent, vous pouvez simplement contr\u00f4ler votre carte Arduino depuis un autre ordinateur (comme une carte Raspberry Pi), il existe de nombreuses fa\u00e7ons faciles de le faire.<\/span><\/p>\n

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Choisir une carte Arduino<\/strong><\/h2>\n

Tout d’abord, vous devez choisir la carte Arduino qui convient le mieux \u00e0 votre projet de robotique. Notre recommandation : commencer avec une Uno ou une Mega est parfait.<\/strong><\/span><\/p>\n

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La Uno poss\u00e8de un microcontr\u00f4leur ATmega328P et la Mega un ATmega2560. Leur CPU est tous deux cadenc\u00e9 \u00e0 16 MHz. L’Uno a 2 ko de SRAM alors que le Mega en a 8 ko. C’est assez peu, alors pensez-y \u00e0 deux fois avant de cr\u00e9er d’\u00e9normes tableaux de variables.<\/span><\/p>\n

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Ensuite, la plus grande diff\u00e9rence est l’interface avec les composants mat\u00e9riels. Uno a 14\/6 broches d’entr\u00e9e\/sortie num\u00e9riques alors que Mega en a 54\/15. C’est pourquoi l’Arduino Mega est pr\u00e9f\u00e9r\u00e9 pour les projets plus importants, car il permet de brancher plus de mat\u00e9riel.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Et si vous aimez l’impression 3D, vous savez peut-\u00eatre que certains boucliers ont \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9s sp\u00e9cialement pour la carte Arduino Mega, comme le Shield RAMPS 1.4, qui vous permet d’utiliser 5 moteurs pas \u00e0 pas et de les alimenter \u00e0 partir d’une source d’\u00e9nergie externe.<\/span><\/p>\n

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Shield RAMPS 1.4 sur une carte Arduino Mega<\/span><\/i><\/p>\n

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Chez Niryo, nous sommes d\u00e9finitivement fans de la combinaison Arduino Mega + RAMPS 1.4, que nous utilisons pour alimenter notre robot !<\/strong><\/span><\/p>\n

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Donc, si vous voulez apprendre seulement les bases, prenez une Arduino Uno, sinon nous vous conseillons de commencer directement avec une Mega. D’autres cartes Arduino sont disponibles pour diff\u00e9rentes applications robotiques. Pour une carte tr\u00e8s petite, regardez l’Arduino Nano. Si vous souhaitez une connectivit\u00e9 Ethernet, l’Arduino Yun est fait pour vous, et pour des calculs plus avanc\u00e9s, vous pouvez choisir l’Arduino Due.<\/span><\/p>\n

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Installation de l’IDE<\/strong><\/h2>\n

La premi\u00e8re \u00e9tape consiste \u00e0 installer le logiciel (IDE) qui vous permettra d’\u00e9crire et de t\u00e9l\u00e9verser le code sur votre carte Arduino. Vous pouvez t\u00e9l\u00e9charger l’IDE Arduino sur le site web officiel d’Arduino.<\/strong> Il existe une version pour Windows, Mac OS et Linux<\/strong> : tout le monde est content.<\/span><\/p>\n

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Une fois l’IDE install\u00e9, vous devez brancher votre carte Arduino \u00e0 votre ordinateur \u00e0 l’aide du c\u00e2ble USB. Normalement, l’IDE devrait reconna\u00eetre automatiquement le port USB sur lequel la carte Arduino est branch\u00e9e. Vous avez juste besoin d’une \u00e9tape suppl\u00e9mentaire : allez dans \u00ab Tools \u00bb ->\u00ab Board \u00bb et s\u00e9lectionnez la carte Arduino que vous utilisez.<\/span><\/p>\n

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Ensuite, il vous suffit d’\u00e9crire votre code et de le t\u00e9l\u00e9verser ! Si vous n’\u00eates pas familier avec la programmation Arduino, consultez File->Examples. De nombreux exemples utilisant les biblioth\u00e8ques Arduino standard peuvent \u00eatre trouv\u00e9s ici. Cela vous permettra de vous mettre \u00e0 niveau facilement. Vous \u00eates maintenant pr\u00eat \u00e0 apprendre la robotique avec Arduino !<\/span><\/p>\n

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Contr\u00f4le des moteurs (sortie)<\/strong><\/h2>\n

Comme nous l’avons vu, une carte Arduino sera utilis\u00e9e comme plateforme d’entr\u00e9e\/sortie. Dans ce post, nous nous concentrons sur les applications robotiques. Alors… de quoi avez-vous besoin pour d\u00e9placer un robot ? Oui, des moteurs.<\/span><\/p>\n

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Deux types de moteurs peuvent \u00eatre facilement contr\u00f4l\u00e9s par Arduino : les servomoteurs et les moteurs pas \u00e0 pas.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Servomoteurs<\/strong><\/h2>\n

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Les servomoteurs n’ont besoin que d’un connecteur \u00e0 3 fils et peuvent \u00eatre directement branch\u00e9s \u00e0 la carte Arduino<\/strong>. Les servos Hobby standard de loisir peuvent se d\u00e9placer de 0 \u00e0 180\u00b0<\/strong>. Vous pouvez contr\u00f4ler un servo avec la biblioth\u00e8que<\/strong> Arduino<\/strong> Servo<\/strong>. Quelques exemples<\/strong> sont fournis sur le site Web d’Arduino.<\/span><\/p>\n

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En principe, la fa\u00e7on de contr\u00f4ler un servomoteur consiste \u00e0 lui donner la valeur de l’angle \u00e0 atteindre. Il ira automatiquement \u00e0 cet angle. Vous pouvez ajuster la vitesse en augmentant l’angle cible sur diff\u00e9rentes p\u00e9riodes de temps.<\/span><\/p>\n

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Vous pouvez \u00e9galement lire la valeur de l’angle actuel. Les servos vous donnent des retours qui sont tr\u00e8s utiles. Mais, sachez que la plupart des servos hobby ont une plage de 180\u00b0, ce qui peut poser probl\u00e8me dans certaines applications (vous pouvez trouver des servos alternatifs sur Internet, chacun avec ses avantages et ses inconv\u00e9nients).<\/span><\/p>\n

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Un servomoteur Hobby classique avec un connecteur \u00e0 3 fils<\/span><\/i><\/p>\n

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Moteurs pas \u00e0 pas<\/strong><\/h2>\n

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Les moteurs pas \u00e0 pas sont diff\u00e9rents. Vous ne pouvez pas les brancher directement sur la carte Arduino.<\/strong> Vous avez besoin d’une autre carte li\u00e9e, ou d’un bouclier comme RAMPS 1.4 pour la carte Mega. C’est pourquoi nous pr\u00e9f\u00e9rons Arduino Mega + RAMPS 1.4 pour les moteurs pas \u00e0 pas<\/strong>, car l’interface est plus facile et plus agr\u00e9able.<\/span><\/p>\n

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Pour contr\u00f4ler un moteur pas \u00e0 pas, vous devez lui dire de faire un pas. C’est \u00e0 peu pr\u00e8s \u00e7a. Il faut donc savoir combien de pas on peut faire pour un mouvement de 360\u00b0. Ensuite, en ajoutant ou en supprimant des d\u00e9lais entre chaque pas, vous pouvez r\u00e9duire ou augmenter la vitesse du moteur. Vous trouverez des exemples sur le site web d’Arduino. Un moteur pas \u00e0 pas est g\u00e9n\u00e9ralement plus souple<\/strong> qu’un servomoteur et sa rotation est infinie.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Moteur pas \u00e0 pas branch\u00e9 sur le Shield RAMPS 1.4, avec un pilote de moteur<\/span><\/i><\/p>\n

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Cependant, vous n’avez pas de retour d’information<\/strong> de la part d’un moteur pas \u00e0 pas. Par cons\u00e9quent, si votre robot a besoin de conna\u00eetre l’angle actuel, vous devrez ajouter un encodeur ou un capteur pour savoir si le moteur pas \u00e0 pas a manqu\u00e9 quelques pas en raison d’un couple trop \u00e9lev\u00e9.<\/span><\/p>\n

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Apr\u00e8s avoir appris \u00e0 utiliser les moteurs servo et pas \u00e0 pas, vous serez en mesure de choisir celui qui convient le mieux \u00e0 votre robot. Et il existe d’autres types de moteurs…<\/span><\/p>\n

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Lecture de donn\u00e9es \u00e0 partir de capteurs (input)<\/strong><\/h2>\n

Une fois que vous avez r\u00e9ussi \u00e0 contr\u00f4ler vos moteurs, vous voudrez peut-\u00eatre que votre robot adapte son comportement aux changements d’environnement.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Il existe des tonnes de capteurs<\/strong> que vous pouvez utiliser avec une carte Arduino :<\/span><\/p>\n

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