IHM – Programmer un robot (Thymio)...IHM – Programmer un robot (Thymio) Thymio Page 3 Les capteurs luminosité, le débit, le niveau, la pression, le son) en une mesure utilisable

IHM – Programmer un robot (Thymio)

Thymio Page 1

Le vocabulaire….

> Thymio

C’est le nom de ce robot blanc avec deux

roues, qui s’allume et fait du bruit et est truffé

de capteurs.

> Aseba

C’est le logiciel qui permet de

programmer Thymio, soit par

programmation visuelle (Visual

Programming Language ou VPL),

soit en tapant des lignes de code.

> Programme

C’est un ensemble d’instructions qui dit à une

machine comment agir. Le programme de Thymio

lui dit comment rouler, s’allumer, ou faire du bruit,

en fonction de ce qu’il voit à l’aide de ses

capteurs.

Allumer et éteindre Thymio

Pour allumer le robot, il suffit d'appuyer et de maintenir le doigt sur le rond qui se trouve

au centre des flèches jusqu'à ce que le robot émette un son et devienne vert. Cela

prend quelques secondes.Pour éteindre le robot, il suffit de maintenir le doigt sur le

rond central quelques secondes jusqu'à ce que le robot joue une mélodie et s'éteigne

complètement.

Recharger ou Programmer Thymio

Pour recharger ( ou programmer)Thymio, il suffit de le brancher à un ordinateur avec le

câble micro-USB fourni dans la valise. Lorsque Thymio est en charge, une lumière

rouge s'allume près du port USB, comme sur (A). S'il est allumé, les LED d'indication

du niveau de batterie clignotera. Vous pouvez charger Thymio lorsqu'il est allumé ou

éteint. Lorsque Thymio est chargé, une lumière bleue s'allume près du port USB.


Thymio Page 2

Découvrir le matériel


Thymio Page 3

Les capteurs

Un capteur est un dispositif qui transforme

l’état d’une grandeur physique observée

(comme la température, la distance, la

luminosité, le débit, le niveau, la pression, le

son) en une mesure utilisable. Il permet

donc d’acquérir des données, des nombres,

comme une amplitude de courant ou de

tension, une hauteur de mercure pour un

thermomètre,

Tout capteur doit être associé à un

contrôleur pour pouvoir donner une

information manipulable : par exemple dans

le cas d’un capteur de distance à

infrarouges, le capteur envoie un faisceau

infrarouge, et détecte la réflexion de ce

faisceau par un objet. Il faut alors qu’un

petit contrôleur calcule le temps qu’a mis le

faisceau à être réfléchi pour pouvoir

déterminer la distance à laquelle se trouve

l’objet.


Thymio Page 4

Les actuateurs

Un actuateur, ou actionneur, est un dispositif

d’une machine (moteur, vérin, speaker,

lampe, etc.) qui permet à une machine de

transformer l’énergie qui lui est fournie en un

phénomène physique utilisable. Un

actionneur exécute les ordres qui lui sont

envoyés par la partie commande de la

machine.


Thymio Page 5

Les autres éléments


Thymio Page 6

Programmer Thymio

On commence par connecter Thymio au PC à

l'aide du câble USB

On allume Thymio

Il y a deux manières de programmer Thymio:

Avec VPL (programmation visuelle)

Aseba studio (programmation en mode texte)

Nous commencerons avec le mode VPL

Lancez : Thymio VPL


Thymio Page 7

Programmer Thymio avec le logiciel de VPL

La programmation visuelle est un des

composant d'Aseba. Cet environnement VPL

(pour Visual Programming Language) a été

conçu pour programmer Thymio facilement

avec des images. On écrit un programme en

assemblant des pairs de blocs d'événement

et d'action. La fenêtre ressemble à l’image

ci-contre.

La barre d'outils (1)

contient les boutons pour ouvrir et sauvegarder

des fichiers, lancer ou arrêter l'exécution du

programme, et changer de mode d'édition.

Le programme (2)

Cette zone est dédiée à la construction du

programme. Le programme sert au robot à

savoir comment se comporter.

Le compilateur (3)

Cette ligne indique si les paires événement-

action du programme sont correctes et

complètes.

Les blocs d'événements (4)

déterminent quand le robot doit démarrer une

action. Ces blocs peuvent être ajoutés au

programme en cliquant dessus ou en les

glissant sur le carré orange qui apparaît dans le

programme.

Les blocs d'action (5)

Ces blocs déterminent comment le robot doit

réagir.

Le programme texte(6)

Si vous lancez directement le VPL,

le programme texte correspondant

au programme graphique est

généré automatiquement dans

cette zone.


Thymio Page 8

Assembler des paires

Les boutons de la barre d’outils


Thymio Page 9

Blocs événements


Thymio Page 10

Blocs action


Thymio Page 11

Un 1er programme…

Réalisez ce programme et vérifiez qu'il

exécute correctement les actions


Thymio Page 12

Un second programme…

Ce programme actionne les moteurs vers l'avant lorsque le

capteur central détecte un objet ( la main par exemple) et

arrête les moteurs lorsqu'il ne détecte rien

Attention de ne pas faire tomber Thymio de la table…

À faire :

Écrire un programme qui permet à Thymio de

suivre votre main en utilisant 3 des capteurs

avant et les deux capteurs arrière


Thymio Page 13

Un 3ème

programme…

Thymio possède deux capteurs de sol, qui

mesure l'intensité de la lumière réfléchie.

Ce programme arrête Thymio au bord de la

table À faire :

Rajoutez ce qu'il faut pour :

Thymio joue un son d'alerte au bord de la

table

Thymio recule si on approche la main du

détecteur avant central

Thymio stoppe si on approche la main des

détecteurs arrière


Thymio Page 14

Quelques exercices…

Faire en sorte que Thymio vous obéisse, mais à

l'envers!

Si on appuie sur "avant" il recule, si on appuis

sur "gauche" il tourne à droite etc.…

À l'aide des 5 capteurs de devant, transformez

Thymio en "mini" piano

Transformez Thymio en un buzzer..il doit jouer

une mélodie et s'allumer s'il reçoit une "tape"

Il faudra trouver une solution pour le faire

revenir dans son état normal

En faisant bouger Thymio avec la main faites le

dessiner quelque chose…


Thymio Page 15

Le mode avancé

Utilisation en programmation

L'action du robot dépend à la fois de l'événement

et de l'état du robot ; par exemple :

On claque des mains et le robot est dans

l'état 0 → allumer le robot en bleu

On claque des mains et le robot est dans

l'état 1 → allumer le robot en rouge

Qu'est-ce que l'état interne ?

Vous savez que les ordinateurs fonctionnent

avec des bits, n’est-ce pas ? Mais qu’est-ce

qu’un bit ? Un bit est une unité qui ne peut

prendre que deux valeurs : 0 ou 1. Les bits

ont plein d’utilisations possibles ! Par

exemple, on peut se servir d’un bit pour dire

« 1 = allumé et 0 = éteint », ou alors pour dire

« 1 = porte ouverte et 0 = porte fermée », etc.

Avec Thymio, on dispose de 4 bits, aussi

appelés « états interne » qui peuvent prendre

la valeur 1 ou la valeur 0.


Thymio Page 16

Un exemple

L'exemple ci-contre allume le robot en rouge ou

bleu lorsqu'il détecte un clappement de mains,

en fonction de son état.

Avec les deux premières lignes de ce

programme, on peut changer la valeur de la

variable en haut à gauche avec les boutons

tactiles du robot.

Lorsqu’on appuie sur la flèche de gauche,

l’état est à 0, et quand on appuie sur la flèche

de droite, l’état passe à 1.

Avec les deux dernières lignes de ce

programme, on gère ce qu’il se passe lorsque

le robot entend un fort bruit de claquement :

soit l’état est à 0, et donc le robot

s’allume en bleu

soit l’état est à 1, et donc le robot

s’allume en rouge.

À faire :

Réalisez ce programme en y

ajoutant un autre "état" et

deux autres couleurs


Thymio Page 17

Version avancée de certains blocs

À réaliser et à

tester


Thymio Page 18

Le Funambule…

Le programme ci-contre utilise l'inclinaison

avant-arrière pour que Thymio reste en

équilibre

À réaliser et à

tester


Thymio Page 19


Thymio Page 20

Un exemple

Sur une feuille A3 Tracez une

ligne noire( maximum 1cm de

large) que Thymio devra

suivre…

À réaliser et à

tester

Réalise un programme qui permet à

Thymio de parcourir ce circuit :


Thymio Page 21

Défi n°1 : Le freinage en douceur

Défi n°2: les fléchettes

Ajuste la vitesse et le temps pour toucher le

centre.

Regarde où il s'est arrêtté en plaçant un

stylo


Thymio Page 22

Défi n°3: le danseur

Défi n°4: Le balayeur fou

Un exemple :


Thymio Page 23

Défi n°5: LE TÉLÉGRAPHE AUTOMATIQUE

Un exemple :


Thymio Page 24

Défi n°6: LE PETIT POUCET

Un exemple :


Thymio Page 25

Le travail à rendre : (En groupe de 2 ou 3)

Vous réaliserez l'un (au moins) des défis.

Vous rédigerez un compte rendu du défi, où vous présenterez le programme

o En mode VPL

o En mode texte, que vous aurez commenté


Thymio Page 26

Un projet est envisageable avec Thymio…et des accessoires…

Documents

IHM – Programmer un robot (Thymio)...IHM – Programmer un robot (Thymio) Thymio Page 3 Les capteurs luminosité, le débit, le niveau, la pression, le son) en une mesure utilisable