Programmer Thymio avec VPL
Objectifs
- Comprendre l'interface et les principes de base de VPL (Visual Programming Language)
- Programmer Thymio pour réagir à des événements (capteurs) et exécuter des actions (moteurs, LEDs, sons)
- Concevoir et tester un programme simple pour une mission autonome (ex: suivi de ligne)
Introduction
Imaginez un robot capable de suivre une ligne, d'éviter des obstacles ou de réagir à vos applaudissements. Aujourd'hui, nous allons donner vie à Thymio ! Avec VPL, un langage de programmation visuel, vous allez devenir les pilotes de ce petit robot et lui apprendre à interagir avec son environnement.
Comment programmer un robot Thymio pour qu'il exécute des tâches autonomes en utilisant un langage de programmation visuel (VPL) ?
Découverte de VPL : l'interface et les briques d'action
VPL (Visual Programming Language) est un environnement de programmation par icônes, spécialement conçu pour Thymio. Son interface est divisée en deux zones principales. À gauche, se trouve la zone des événements (ou conditions). Ce sont les déclencheurs du programme, comme 'bouton avant pressé', 'obstacle détecté devant', ou 'clap détecté'. À droite, se trouve la zone des actions. Ce sont les ordres que l'on donne à Thymio lorsque l'événement se produit, comme 'avancer', 'allumer les LEDs en bleu', ou 'jouer un son'. Pour programmer, on crée des règles en reliant un événement (à gauche) à une ou plusieurs actions (à droite) avec une flèche. Par exemple, la règle 'SI le bouton central est pressé, ALORS avancer et allumer les LEDs en vert' se construit en deux clics. Il est crucial de comprendre que Thymio vérifie en permanence la liste des événements, de haut en bas, et exécute les actions de la première règle dont la condition est vraie.
Points clés
- Interface divisée en deux : Événements (conditions) à gauche, Actions (ordres) à droite.
- Programmation par règles : On associe un Événement à une ou plusieurs Actions avec une flèche.
- Exécution séquentielle : Thymio parcourt la liste des règles de haut en bas et exécute la première dont la condition est vérifiée.
Les capteurs de Thymio : les yeux et les oreilles du robot
Pour interagir avec le monde, Thymio est équipé de nombreux capteurs. Ce sont eux qui génèrent les événements dans VPL. Les capteurs de proximité (au nombre de 7) sont comme des petits radars à infrarouge. Ils détectent les obstacles à courte distance (quelques centimètres) tout autour du robot. Dans VPL, on trouve des événements comme 'obstacle détecté devant', 'à gauche', 'à droite', ou même avec une mesure de distance (très proche, proche, loin). Les capteurs de sol (au nombre de 2), situés sous le robot, mesurent la réflexion de la lumière. Ils permettent principalement de distinguer une surface claire (comme une feuille blanche) d'une surface sombre (comme un trait de scotch noir). C'est le principe du suivi de ligne. Le microphone est un capteur de son. Il peut détecter un 'clap' (un son sec et fort) ou mesurer l'intensité sonore ambiante. Enfin, les boutons physiques sur le dessus de Thymio (avant, centre, arrière, gauche, droite) sont aussi des capteurs. Comprendre la fonction de chaque capteur est essentiel pour concevoir un programme pertinent. Par exemple, pour faire reculer Thymio s'il touche un mur, on utilisera l'événement 'obstacle détecté TRÈS PROCHE devant'.
Points clés
- Capteurs de proximité (IR) : Détectent les obstacles. Permettent des événements directionnels et avec seuil de distance.
- Capteurs de sol : Mesurent la réflexion lumineuse. Essentiels pour le suivi de ligne (distinction clair/sombre).
- Microphone : Détecte les sons (clap) ou l'intensité sonore.
- Boutons : Événements déclenchés par une pression manuelle.
Applications pratiques
Mettons en pratique avec deux défis classiques. Défi 1 : Le robot vigilant. Programmez Thymio pour qu'il avance normalement. S'il détecte un obstacle à 'proche' distance devant lui, il doit s'arrêter et clignoter ses LEDs avant en orange. Si l'obstacle est 'très proche' (il a continué à avancer), il doit reculer pendant une seconde, jouer un son d'alerte, puis s'arrêter. Cela nécessite deux règles avec des seuils de distance différents, placées dans le bon ordre (la condition 'très proche' doit être vérifiée après 'proche'). Défi 2 : Le suiveur de ligne. Utilisez du scotch noir pour créer un circuit sur une feuille blanche. L'objectif est de programmer Thymio pour qu'il suive la ligne. La stratégie : Si le capteur de sol gauche détecte du noir (la ligne), alors Thymio doit tourner légèrement à gauche pour recentrer la ligne. Si le capteur de sol droit détecte du noir, alors il tourne à droite. Si les deux capteurs voient du blanc, Thymio avance tout droit. Cette logique 'en zigzag' permet un suivi efficace.
Points clés
- Robot vigilant : Combiner plusieurs règles avec des seuils de distance pour une réaction graduée à un obstacle.
- Suiveur de ligne : Utiliser la logique conditionnelle sur les capteurs de sol (gauche/droit) pour corriger la trajectoire.
À retenir
VPL permet de programmer Thymio de manière intuitive en créant des règles qui lient des événements (capteurs) à des actions (moteurs, LEDs). La compréhension des différents capteurs (proximité, sol, son) est fondamentale pour concevoir des programmes pertinents qui permettent au robot d'interagir de manière autonome avec son environnement. Des applications comme l'évitement d'obstacles ou le suivi de ligne mettent en œuvre ces principes de base.
- Une règle VPL = 1 Événement + 1 ou plusieurs Actions.
- Thymio exécute les actions de la première règle vérifiée, en parcourant la liste de haut en bas.
- Les capteurs (proximité, sol, son) sont la source des événements qui rendent le robot réactif.
