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Le principal intérêt d’un robot est de pouvoir lui donner des ordres. Ainsi, il peut à votre guise et selon vos conditions, se déplacer, s’allumer ou émettre des sons, quand l’action programmée n’est pas plus compliquée. Pour cela, différents algorithmes de parcours existent, dont l’algorithme graphe lié au déplacement du robot.

Présentation d’un algorithme graphe pour le déplacement d’un robot

Avant d’évoquer l’algorithme graphe, il semble nécessaire de noter quelques mots à propos de la théorie des graphes. Il s’agit d’un domaine mathématique et informatique se rapportant aux graphes : des modèles théoriques de réseaux d’objets.

Ainsi, un algorithme graphe explore les sommets (ou nœuds) d’un de ces modèles de proche en proche et selon ses différentes branches. En matière de robotique et de programmation, il permet donc à un robot mobile de se déplacer selon une succession de points donnés et donc de parcourir un tracé, ou un labyrinthe.

Si le parcours ainsi créé peut être découvert d’abord en largeur ou en profondeur, il est notamment utile à tous les modèles de robots utilisant une grille pour leurs déplacements.

Comment créer un algorithme graphe en Python ?

Si le langage de programmation Python fait partie des plus simples à comprendre et à utiliser même avec peu de notions informatiques, il est tout de même nécessaire d’avoir été suffisamment initié — par exemple en suivant un cursus Python dédié — pour créer un algorithme graphe en Python et l’utiliser dans le déplacement d’un robot.

Tout d’abord, notez qu’un graphe peut être installé à l’aide d’une liste ou matrice d’adjacence. Dans le cas d’un algorithme graphe codé avec Python, vous aurez également besoin de connaître la notion de dictionnaire Python.

Pour un parcours en profondeur (DFS) chaque branche est entièrement explorée avant de passer à la suivante. Dans le cas d’un parcours en largeur (BFS), les nœuds voisins sont d’abord suivis avant de passer aux “sommets enfants” plus éloignés.

Codage informatique, Python, pilotage et robot ; si cette liste de mots éveille en vous intérêt ou curiosité, c’est le moment de vous renseigner et de chercher à en apprendre plus sur les cours dispensés pour l’apprentissage de la programmation informatique par la robotique.

Des cours pour apprendre à programmer en Python dès le lycée

Au sein de l’école Algora, nous imaginons sans cesse de nouveaux procédés pour intéresser les jeunes et les accompagner tout au long de leur initiation au codage informatique. Aussi, si nos cursus débutent dès 6 ans, des cours pour apprendre à programmer en langage Python sont proposés, notamment aux lycéens.

Ici, le kit robotique ESPeRobo — édition lycée développé par École Robots, se compose de nombreux éléments, tous constitutifs d’un ou plusieurs robots. Une fois réunis, ils vous assurent de pouvoir construire les robots indiqués, de A à Z.

Carte programmable, batterie, câbles, capteurs de lumière, de température ou boussole et cube d’assemblage, tout est prévu pour que les élèves puissent mettre en application les nombreux exercices de programmation avec Python proposés dans le cours.

La carte ESPeRobo pour un apprentissage progressif à l’école

Le codage informatique en Python est notamment utilisé pour le pilotage d’un robot. Pour cela et pour faciliter l’acquisition des connaissances, École Robots propose un kit éducatif complet à découvrir en classe, élèves et professeurs réunis, qu’il s’agisse d’une initiation ou d’un approfondissement de la programmation.

Grâce à la carte ESPeRobo, les adolescents peuvent s’initier en douceur à la programmation, notamment parce qu’elle autorise la création de lignes de code à la fois avec Scratch 3.0 et avec Python.

Dans le premier cas, il suffit de glisser-déposer des blocs de code dans le champ prévu à cet effet. Déjà rédigés, ils indiquent à l’élève l’action qui sera réalisée. La complexité est ici assez légère avec un but principal, celui d’associer les blocs dans le bon ordre.

Dans le second cas, les élèves pourront découvrir l’éditeur Mu et son interface pédagogique, à utiliser avec Python pour piloter leurs robots.

Nativement, les cartes programmables Arduino ne sont pas pensées pour être directement contrôlées en langage Python. Pourtant, si ce langage de programmation est celui que vous utilisez au quotidien, il existe plusieurs solutions, comme celle de faire cohabiter votre matériel Arduino avec la librairie Python Nanpy. Tour d’horizon.

Qu’est-ce que la librairie Nanpy

Ainsi, Arduino n’est pas directement programmable en Python. Il s’agit pourtant d’un matériel open source parmi les plus utilisés au monde pour la découverte de la programmation informatique. De son côté, Python fait partie des langages alliant accessibilité et performances.

Pour contrôler votre robot Arduino sans vous trouver dans l’obligation d’abandonner Python, des firmwares et autres librairies existent. C’est le cas de Nanpy. Cette librairie vous permet de piloter facilement votre carte Arduino via le port USB de votre ordinateur.

À noter cependant que la connexion entre la carte programmable Arduino et le programme Python exécuté sur l’ordinateur, doit nécessairement être maintenue pour pouvoir guider le robot.

Comment contrôler un robot avec Arduino sur Python Nanpy

Pour un fonctionnement optimal, le micrologiciel Nanpy doit tout d’abord être implémenté depuis le logiciel Arduino et installé sur la carte Arduino. Sur l’ordinateur, tout dépend de la distribution Python utilisée ; une installation par défaut pourra exister, si ce n’est pas le cas, procéder à une installation manuelle sera rapide, mais indispensable.

Une fois ces quelques manipulations réalisées, vous n’avez plus rien à faire ! La solution est opérationnelle et n’attend plus que vous pour produire un algorithme fonctionnel. Contrôler un robot avec Arduino sur Python Nanpy n’est donc pas si compliqué.

Comme c’est souvent le cas, la librairie Nanpy — mise à disposition en 2012 par Andréa Stagi — est disponible gratuitement en téléchargement sur GitHub, tandis que les robots à programmer sont à retrouver tout au long de l’année sur la boutique École Robots.

C’est bien souvent le premier souhait des possesseurs ou des constructeurs de robots, qu’il roule ou avance selon sa conception. Pour ce faire, il est alors nécessaire de trouver le bon code à programmer. Pour faire avancer un robot sous Python, utilisez par exemple, la boucle « tant que ».

Construire un robot voiture

Un robot qui se déplace est avant tout un robot muni d’une structure adéquate. On peut imaginer lui ajouter des roues comme sur le robot transporteur, des pattes comme pour le robot-araignée ou encore des chenilles.

Chez École Robots, les kits robotiques robots transformables ou élémentaires, sont eux aussi équipés de roues qui leur permettent de se déplacer à votre guise. D’avant en arrière, de gauche à droite et bien entendu en virage, demandez à votre robot de vous apporter votre smartphone. Si vous l’avez correctement programmé, il le fera sans heurt.

Chaque boîte École Robots contient tout le matériel nécessaire pour construire et programmer facilement un robot sous Python. À vous d’imaginer pour lui, une séquence de déplacement efficace.

Utiliser la boucle « tant que » et le langage Python

Quelle que soit l’énergie utilisée pour faire avancer votre robot, elle peut être électrique ou bien encore solaire, vous aurez besoin d’une ligne de code efficace pour qu’il se déplace dans le bon sens. Si en plus elle est concise et simple à retenir, alors elle est faite pour vous.

Le langage de programmation Python vous offre cette possibilité. Parce qu’il est simple, clair et facile à retenir, il ne vous demande que peu d’efforts pour faire avancer un robot. À vous d’utiliser judicieusement la boucle « tant que ».

« Tant que » « il reste de l’énergie dans la batterie, avancer un peu ». L’expression ne semble pas compliquée et plutôt fonctionnelle. À vous de la tester et de nous dire ce que vous en pensez !

Au quotidien, vous aimez découvrir de nouvelles choses et vous initier à de nouvelles disciplines. La programmation informatique en langage Python en fait partie. Dès 15 ans et sans limites d’âge, les cours de programmation niveau lycée vous ouvrent les portes d’un monde numérique dont de nombreuses facettes restent à exploiter.

Parce qu’il n’y a pas d’âge pour apprendre à programmer

Rien n’est plus dommage que de s’interdire quelque chose. Quelle que soit votre nouvelle idée, prenez le temps de l’exploiter et donnez-vous les moyens d’en profiter. S’il s’agit d’apprendre à coder en langage Python, suivez une formation et des cours adaptés qui vous feront rapidement progresser.

Au lycée, les cours de technologie, abordent certains aspects de l’électrotechnique eux-mêmes liés à la programmation informatique. De là à vous initier au langage Python pour bientôt programmer vous-même un petit robot, il n’y a qu’un pas qu’à n’en pas douter, vous allez franchir.

Pour vous accompagner, École Robots et l’école Algora ont mis au point un programme d’apprentissage et des kits robotiques parfaitement conçus pour développer l’esprit d’analyse et la pensée critique. Codez, testez, approuvez, il n’y a que ça de vrai !

Le kit robot Python pour les lycées

Chaque kit robotique vendu par École Robots se compose de tous les éléments nécessaires à la réussite du projet robotique à programmer ; de quoi assembler le robot, le câbler, l’alimenter et le connecter.

Le kit robotique Éducation nationale ESPeRobo — édition lycée, comprend également deux manuels contenant chacun 4 heures d’apprentissage liées à la programmation en langage Python.

Données, fonctions et objets, puis processus d’itération, traitement des branches et variables de classe y sont progressivement abordés pour un apprentissage complet et facile à mettre en pratique par la suite, que l’élève travaille seul ou accompagné de ses camarades de classe.

L’apprentissage de la programmation par les robots est accessible dès la primaire et l’âge de 6 ans. Toutefois, prendre des cours de programmation au collège peut s’avérer utile et tout à fait judicieux par rapport au calendrier de l’éducation nationale.

27 robots différents à construire et programmer au collège

Les kits éducation nationale sont particulièrement complets et tout à fait adaptés à un apprentissage progressif par les élèves, en groupe, avec leur professeur. Pour prendre le temps de détailler chaque aspect du codage d’un robot, cet enseignement est réparti selon 3 niveaux différents.

Les débutants commencent par la programmation de feux de signalisation et de jeux de lumière, celle d’une voiture puis d’une porte automatique. Le niveau intermédiaire prévoit une introduction aux jeux et à la domotique, l’approche des machines et outils, des robots industriels et du contrôle d’une voiture.

Enfin, le niveau 3 offre la possibilité de développer soi-même un jeu, de construire une manette de contrôle, un robot marcheur et de s’initier à l’automatisation industrielle. Tout un programme !

Des manuels de cours détaillés pour les élèves

Chaque enfant peut accompagner ses cours de programmation niveau collège, par la lecture des manuels fournis par École Robots. Selon le même rythme, ses manuels d’apprentissage disponibles en version papier ou numérique, reprennent un à un les points de progression liés à la découverte du code informatique au collège.

À noter que la version numérique est accessible gratuitement en téléchargement et peut donc servir aux indécis à en apprendre plus quant aux cours de programmation niveau collège proposés par École Robots.

Enfin, et pour une préparation optimale de chaque cours, le manuel du professeur est lui aussi accessible en deux versions. Il permettra à chaque enseignant — même novice en programmation — d’appréhender ce nouveau matériel et d’anticiper chaque cours et son déroulement en détail, pour un meilleur accompagnement des élèves.

C’est le rêve de tout enfant que l’électronique passionne, programmer un jour son propre robot et le commander facilement. Fort heureusement, apprendre à coder & commander un robot automatique avec Python est désormais accessible à tous avec École Robots et l’école Algora.

Comment apprendre à coder avec Python

Les écoles Algora installées partout en France et dans plusieurs pays à l’étranger, dispensent des cours d’apprentissage du code informatique, ludiques et pédagogiques. Dès 6 ans avec Scratch, puis par la suite avec Python ou le langage C, les enfants et les adolescents de même que les adultes, peuvent facilement s’initier.

Pour apprendre comment commander un robot automatique avec Python, quelques bases sont nécessaires ainsi qu’un temps d’expérimentation. C’est ici que la formule des écoles Algora : TP (travaux pratiques) + mission + quiz, fonctionne bien, en alliant et en alternant théorie et pratique.

Le but est toujours de construire un robot soi-même que l’apprenant soit chez lui et utilise les cours à distance, ou à l’école en présence d’autres élèves et d’un animateur. Toutefois, au fil des apprentissages, les robots pourront être plus élaborés et notamment, se mouvoir de façon automatique.

Un capteur à ultrasons pour éviter les obstacles

Pour commander un robot automatique codé avec Python, n’omettez pas le capteur à ultrasons. Celui-ci fonctionne en mesurant le temps de retour de l’onde envoyée. Si l’on convient que sa vitesse est stable, il est possible d’en déduire la présence ou non d’un obstacle, ainsi que sa localisation approximative.

Le capteur de distance à ultrasons École Robots, présente comme tous les autres, une forme similaire à celle d’une paire d’yeux et pour cause, deux parties distinctes lui sont essentielles pour fonctionner et se repérer : l’émetteur d’ultrasons et le récepteur.

À noter que le capteur à ultrasons pour ESPeRobo, lequel présente une véritable tête de petit robot, ne fonctionne qu’avec le langage Python.

Il arrive un âge où rien n’est plus difficile que de trouver un jouet pour son enfant. Trop petit pour les uns, trop grand pour les autres, passionné par les licences… le casse-tête revient à chaque fête. Or, le jouet robot à construire pour débutant pourrait résoudre tous vos problèmes.

Acheter un jouet robot et faire briller les yeux des enfants

Le robot — autonome ou télécommandé — est un compagnon de tous les instants. Les enfants peuvent jouer avec et leur demander d’exécuter toutes sortes de commandes pour lesquelles ils sont prévus.

Aussi font-ils partie des jouets qui font le plus briller leurs yeux au moment de les découvrir, soigneusement cachés dans leur emballage cadeau. Parce qu’ils se déplacent, s’allument, émettent des sons… ces robots se retrouvent notamment en belle place sous le sapin de Noël annuel.

Qu’en serait-il s’il s’agissait d’un jouet robot à construire pour débutant ? Adapté aux petites mains et aux enfants qui ne connaissent ni l’électromécanique, ni la programmation, ils constitueraient une formidable initiation.

Un jouet robot à construire pour débutant

École Robots vous propose ici d’acheter un jouet robot à construire pour débutant & enfant, qui ne soit ni onéreux, ni complexe, ni rébarbatif, ni décevant. Ses kits robotiques sont en réalité tout le contraire, de véritables outils d’apprentissage pédagogique et ludique de la programmation robotique.

D’un côté, les enfants dès 6 ans et les adultes qui découvrent la programmation par les robots, reçoivent tout le matériel nécessaire pour concevoir eux-mêmes une machine fonctionnelle et amusante dont les caractéristiques sont connues en amont : robot porteur, robot traqueur de ligne, robot lumineux… différentes possibilités existent avec, pour la plupart des kits robotiques, plusieurs robots à créer.

De l’autre, des manuels, des vidéos et des guides à télécharger pour une initiation pas-à-pas, sans complexes et toujours avec en ligne de mire, le plaisir d’un jouet robot à construire.

Bien connu des geeks et des bricoleurs en tous genres, les kits Arduino permettent — depuis plusieurs années déjà — à chacun d’exprimer facilement sa créativité en matière d’électronique et de connectivité. Aussi, pour les enfants désireux de s’initier à la programmation, ils sont tout indiqués.

Arduino : un robot en kit pour votre enfant

Arduino est un ensemble de cartes et de logiciels open source proposés à la vente pour découvrir et apprendre la programmation informatique de façon ludique. En fonction de ce que vous souhaitez faire et notamment du robot que vous souhaitez programmer, une carte différente vous sera recommandée.

La carte programmable Arduino Uno est par exemple conseillée aux débutants. Elle est le cerveau du robot qui permettra aux codeurs en herbe d’animer leur machine, et ce, sans utiliser de matériel complexe.

De son côté, Arduino IDE (Environnement de Développement intégré) est le logiciel de programmation signé Arduino. Il se présente comme une interface simple et épurée utilisée dès la saisie et jusqu’au transfert du programme crée. Arduino IDE est inclus dans chaque Arduino robot kit.

Studuino = Scratch + Arduino

Au sein de l’École Robots, pour apprendre la programmation robotique à nos élèves, nous utilisons entre autres, l’environnement Studuino. Spécifiquement pensé pour l’initiation au code, il se compose d’une carte Arduino et d’un logiciel Scratch, tous deux conçus pour être simples à utiliser.

L’un comme l’autre sont utilisés indifféremment à la maison ou en classe, avec l’aide d’un professeur, d’un parent ou par l’enfant seul. Tout le matériel nécessaire à la construction d’une machine complète et fonctionnelle est en effet fourni dans les kits robotiques. L’enfant n’a besoin d’aucun élément supplémentaire et peut s’il le souhaite, travailler en autonomie.

À noter enfin que Studuino — tout comme Arduino — utilise une licence open source et est, de ce fait, parfaitement compatible que ce soit en matière de composants, de matériel ou de protocole de communication.

Si un ordinateur a longtemps été nécessaire pour rédiger, éditer et transférer du code informatique depuis une interface vers un robot ou toute autre machine interactive, programmable ou automatique, il est aujourd’hui possible de diriger un petit robot, simplement en utilisant un smartphone. Voici comment faire.

Connecter un robot grâce au module Bluetooth

Vous ne le saviez peut-être pas, mais il est aujourd’hui possible de programmer un robot connecté directement depuis son smartphone Android ou iOS. Pour cela, quelques éléments de configuration sont requis. Votre téléphone doit disposer d’une mémoire libre de 2 GB ou plus, d’un écran 10 pouces à la résolution de 1 920 x 1 080 minimum, et pour Android, de la version 5.0 ou plus.

Également, il est nécessaire d’ajouter à votre configuration, le module Bluetooth 4.0. À brancher sur la carte programmable, il est le pont qui permet la communication entre le smartphone et le robot.

Sur votre smartphone, téléchargez l’application Studuino avec Scratch pour Android, ou Tickle pour Studuino sur iOS. L’une et l’autre vous serviront à éditer le code que vous transférerez ensuite vers le robot grâce au protocole Bluetooth et donc, via le module indispensable.

Piloter un robot programmable avec Android et iOS

Pour trouver le robot de construction connecté le plus adapté à une programmation par smartphone, rendez-vous sur la boutique École Robots afin de découvrir la fiche du robot « voiture intelligente ».

Grâce au contenu de la boîte, vous pourrez construire pas moins de 3 robots différents : robot pivoteur capable de repérer les obstacles et de les éviter, robot traqueur de ligne capable de suivre un tracé même compliqué et robot transporteur capable de porter un objet tout au long d’un parcours donné.

Bien entendu, ces robots peuvent être programmés à l’aide d’un ordinateur quel que soit son système d’exploitation — Mac, Linux ou Windows —, mais font également partie des modèles les plus adaptés pour devenir de parfaits petits robots connectés.