Découvrir le robot Thymio
Objectifs
- Identifier les différents capteurs et actionneurs du robot Thymio.
- Comprendre le principe de la programmation par comportements pré-enregistrés (modes).
- Expérimenter les premières interactions avec le robot pour valider son fonctionnement.
Introduction
Imaginez un petit robot capable de détecter les obstacles, de suivre une ligne, de réagir à la lumière et même de danser ! Ce robot existe, il s'appelle Thymio. Aujourd'hui, nous allons découvrir ce compagnon de programmation qui va nous permettre de comprendre les bases de la robotique de manière ludique et concrète.
Comment un robot comme Thymio perçoit-il son environnement et comment peut-on programmer ses comportements ?
Thymio : un robot éducatif aux multiples sens
Thymio est un petit robot éducatif conçu spécialement pour l'apprentissage. Il est équipé d'une multitude de capteurs qui lui servent de 'sens' pour percevoir le monde qui l'entoure, un peu comme nos cinq sens. Par exemple, il possède 5 capteurs de proximité à l'avant et 2 à l'arrière. Ces capteurs infrarouges lui permettent de détecter des obstacles jusqu'à une dizaine de centimètres, sans contact. Il a aussi des capteurs de sol, situés en dessous, qui détectent la différence entre une surface claire (comme une feuille blanche) et une surface sombre (comme un trait de feutre noir). C'est ce qui lui permet de suivre une ligne ! Enfin, il dispose d'un microphone pour détecter les sons et d'un accéléromètre qui sent les mouvements et les inclinaisons. Pour interagir, Thymio utilise des actionneurs : des moteurs pour se déplacer (roues), des LEDs de couleurs pour s'exprimer (comme des yeux ou des feux de signalisation) et un haut-parleur pour émettre des sons. Toutes ces informations des capteurs sont traitées par un microcontrôleur, le 'cerveau' du robot.
Points clés
- Capteurs = les 'sens' du robot (proximité, sol, son, mouvement).
- Actionneurs = les 'moteurs' d'action (moteurs, LEDs, haut-parleur).
- Le microcontrôleur est le cerveau qui traite les informations des capteurs pour commander les actionneurs.
Les six modes de base : une programmation simplifiée
Avant même de programmer nous-mêmes Thymio, nous pouvons utiliser ses six modes de base pré-programmés. Chaque mode est associé à une couleur et active un comportement automatique spécifique. C'est une excellente introduction au concept d'algorithme : une suite d'instructions que le robot exécute. Le mode 'Amical' (vert) fait avancer Thymio et le fait reculer en cas d'obstacle, comme s'il était timide. Le mode 'Explorateur' (magenta) le fait avancer en tournant légèrement et en évitant les obstacles de manière plus dynamique. Le mode 'Craintif' (jaune) le fait fuir les objets et les mains qui s'approchent. Le mode 'Obedient' (bleu) le rend contrôlable en le poussant dans la direction souhaitée. Le mode 'Attentif' (blanc) le fait réagir aux sons et à la lumière. Enfin, le mode 'Danseur' (rouge) lui fait exécuter une chorégraphie. Changer de mode se fait simplement en appuyant sur le bouton central correspondant à la couleur. Ces modes nous montrent comment des règles simples (SI un obstacle est détecté, ALORS reculer) peuvent créer des comportements complexes.
Points clés
- 6 modes pré-programmés, chacun avec un comportement et une couleur associée.
- Ces modes illustrent le principe d'un algorithme réactif (SI... ALORS...).
- Ils permettent de tester immédiatement les capacités des capteurs et actionneurs.
Applications pratiques
Maintenant, passons à la manipulation ! Par groupe de deux ou trois, vous allez découvrir Thymio. Première étape : allumez-le avec le bouton sur le dessus. Observez les LEDs qui s'allument. Deuxième étape : testez les six modes. Placez le robot sur une table et appuyez sur les boutons colorés. Pour le mode 'Amical', approchez votre main devant ses capteurs. Que fait-il ? Pour le mode 'Explorateur', créez un petit parcours avec des livres comme obstacles. Le robot arrive-t-il à se faufiler ? Troisième étape : testez le suivi de ligne. Avec une bande de scotch noir ou un feutre, tracez un circuit simple sur une grande feuille blanche. Activez le mode 'Suiveur de ligne' (c'est souvent un dérivé d'un mode de base, à vérifier selon le modèle). Posez Thymio sur la ligne et observez. Ces manipulations vous permettront de faire le lien direct entre la théorie (les capteurs de sol) et la pratique (le déplacement sur le tracé).
Points clés
- Allumage et sélection des modes de base pour observer différents comportements.
- Mise en situation pour tester la détection d'obstacle et l'évitement.
- Expérimentation du suivi de ligne pour valider le fonctionnement des capteurs inférieurs.
À retenir
Thymio est un robot éducatif équipé de nombreux capteurs (proximité, sol, son) et d'actionneurs (moteurs, LEDs). Ses six modes de base pré-programmés nous permettent de découvrir immédiatement des comportements robotiques complexes basés sur des algorithmes simples de type SI...ALORS.... La manipulation pratique permet de valider le fonctionnement de ses capteurs et de comprendre le lien entre perception et action en robotique.
- Thymio perçoit son environnement grâce à ses capteurs (proximité, sol).
- Il agit grâce à ses actionneurs (moteurs, LEDs).
- Ses modes de base sont des exemples concrets d'algorithmes réactifs.
