La robotique continue d’être un sujet fascinant. Vous êtes peut-être arrivé sur cette page parce que vous souhaitez apprendre la robotique. Et bien que le parcours de chacun dans le domaine de la robotique soit différent, je voulais vous fournir un guide pour vous aider à démarrer.
Les étudiants peuvent utiliser ce guide pour apprendre la robotique par eux-mêmes et combler les lacunes qui ne sont pas enseignées ou mentionnées dans leurs programmes d’ingénierie.
Les parents peuvent l’utiliser pour initier leurs enfants aux sujets de la robotique. Les passionnés et les créateurs peuvent lire cet article comme un plan étape par étape pour savoir quoi apprendre et comment le faire.
J’ai également inclus une liste de projets et d’idées de robotique pour vous aider à pratiquer vos nouvelles connaissances.
Il est logique de passer par les sections de manière séquentielle, mais n’hésitez pas à sauter les leçons que vous connaissez déjà. Je veux que cet article serve de guide ou de ressource pour ceux d’entre vous qui veulent apprendre la robotique par eux-mêmes.
Si vous avez du mal à apprendre par vous-même, vous pouvez travailler directement avec moi dans mes cours de programmation et de robotique à distance.
Que vous souhaitiez vous lancer dans la robotique pour une carrière ou un hobby, ce guide peut être utilisé comme une feuille de route pour vous aider à acquérir des compétences en robotique.
Si vous appréciez cette ressource, pensez à la mettre en favori pour plus tard (CTRL-D sur Windows ou CMD-D sur Mac).
Prêt à apprendre la robotique ? Passons à l’action.
Partie 1A : Rassembler tous les Matériaux
Avant de commencer, parlons des matériaux. Malheureusement, il n’y a pas d’autre moyen. La robotique est un passe-temps coûteux.
Si cela vous effraie, vous devriez peut-être trouver autre chose à apprendre. Acheter des moteurs, des contrôleurs, des pièces et des outils coûte de l’argent. Et c’est très addictif. Une fois que vous avez construit votre premier robot, vous aurez envie d’acheter des imprimantes 3D, de fabriquer des machines CNC et d’agrandir votre atelier.
De plus, la robotique est un sujet complexe. Si vous n’avez pas la patience de lire des documents techniques, d’apprendre à écrire du code, de suivre quelques cours et de vous challenger, alors la robotique n’est probablement pas faite pour vous.
Cependant, si je ne vous ai pas fait peur, je vous recommande de commencer avec un ensemble de matériaux et d’outils de base. Vous avez peut-être déjà certains de ces articles chez vous, et d’autres choses que vous devrez peut-être acheter.
Bien que vous n’ayez pas besoin d’acheter tout en une fois, je recommande d’acheter le meilleur modèle que vous pouvez vous permettre afin de ne pas avoir à racheter les choses si elles se cassent. Les outils bon marché ne durent pas, il est donc préférable d’acheter de la qualité pour avoir une longue durée de vie.
Voici quelques pièces de base que je recommande d’avoir sous la main :
- Arduino Uno
- Moteurs DC
- Batteries
- Breadboard
- Fils de connexion
- Fixations (vis, écrous, rondelles)
- Carton ou foamboard
- Feuilles d’acrylique (Amazon, McMaster-Carr ou Home Depot)
Partie 1B : Acheter des Outils
La robotique nécessite une variété d’outils. Si vous ne possédez pas d’outils ou si vous souhaitez comparer ce que vous avez, consultez la liste ci-dessous :
Je recommande également la marque Kobalt (Lowes), DEWALT (Amazon, Lowes, Home Depot), Crescent et Milwaukee (Amazon et Home Depot). Ce sont des outils robustes de qualité qui dureront longtemps.
Si vous cherchez un établi, j’ai eu de bons résultats avec l’établi à 3 tiroirs Kobalt, l’armoire à outils roulante en acier Kobalt et les établis réglables en hauteur Gladiator.
J’utilise actuellement un bureau assis-debout pour deux personnes dans mon bureau. Mes outils sont rangés dans une boîte à outils Husky à 4 tiroirs. Si vous prévoyez d’acheter une boîte à outils, envisagez d’acheter des doublures de prise. Cela empêchera les outils de bouger et fournira une surface adhérente agréable.
J’utilise un système de bacs pour organiser les petits composants de circuit. Je recommande vivement d’acheter une étiqueteuse et d’étiqueter tous les tiroirs. Cela vous fera gagner beaucoup de temps lorsque vous travaillez sur un projet et que vous essayez de trouver un composant spécifique.
J’ai également eu de bons résultats avec les organisateurs DEWALT TSTAK. Si vous prévoyez de voyager avec des outils et des pièces, cela pourrait être une meilleure option.
Partie 2 : Apprendre à Concevoir des Robots
La CAO ou la conception assistée par ordinateur peut être intimidante lorsque vous débutez en robotique. Il y a beaucoup de techniques à apprendre lors de l’utilisation de tout logiciel de modélisation 3D.
Bien que vous puissiez utiliser des outils tels que OnShape, TinkerCAD et SketchUp, je suis un fervent partisan de Fusion 360.
Étant donné que Fusion 360 est fabriqué par Autodesk, il est le plus proche des logiciels de CAO utilisés dans les industries de l’ingénierie. De plus, il existe des options de licence gratuites et à faible coût qui peuvent être utilisées pour générer des dessins en 2D, des fichiers CAM et des modèles d’impression 3D.
Je recommande de commencer par nos tutoriels Fusion 360 pour la robotique, où vous pouvez apprendre à concevoir un bras de robot industriel de A à Z. J’apprends toujours mieux lorsqu’il y a une application ou un cas d’utilisation. Ces tutoriels vous permettront d’apprendre la CAO en utilisant Fusion 360 tout en travaillant sur la conception personnalisée d’un robot.
Cette série de tutoriels devrait vous donner environ 80% des compétences en modélisation 3D en seulement quelques jours de pratique.
- Tutoriel Fusion 360 pour la Robotique (Partie 1)
- Tutoriel Fusion 360 pour la Robotique (Partie 2)
- Tutoriel Fusion 360 pour la Robotique (Partie 3)
- Tutoriel Fusion 360 pour la Robotique (Partie 4)
- Tutoriel Fusion 360 pour la Robotique (Partie 5)
Vous pouvez également consulter notre guide populaire sur Fusion 360 et notre livre électronique Mini Wifi Robot ci-dessous.
Si votre objectif final est de concevoir un robot unique du début à la fin, ces ressources sont votre meilleur atout.
Partie 3 : Nos Meilleurs Conseils de Programmation pour les Robots
Maintenant que vous disposez d’une base d’outils, je vous recommande de commencer par le cerveau du robot : le contrôleur. Il existe de nombreux microcontrôleurs et ordinateurs monocartes à apprendre ; cependant, si vous êtes débutant en robotique, je recommande de commencer par l’Arduino Uno. Arduino est le plus facile à apprendre, et il y a énormément de supports disponibles sur Internet.
Bien que nous proposions un cours sur l’Arduino, vous pouvez également consulter notre guide simple sur l’Arduino et les quatre étapes pour écrire n’importe quel programme Arduino. Ces deux ressources vous mettront à niveau en matière d’écriture de programmes et de développement de projets à l’aide de l’Arduino.
Voici quelques ressources supplémentaires sur l’Arduino pour vous aider à acquérir des compétences en robotique :
- Fusion de deux croquis Arduino
- Comment construire un robot mobile en utilisant Arduino | Partie 3
- Robot contrôlé par WiFi utilisant L298N
- Logiciels de visualisation et de simulation pour Arduino
- Oubliez l’IDE Arduino : 5 alternatives géniales
Je recommande d’acheter un Arduino Uno et un kit électronique pour disposer d’un assortiment de composants. Si vous prévoyez de suivre nos cours, je vous recommande d’obtenir le kit LR Alpha. Ce kit contient tout ce dont vous avez besoin pour les leçons en ligne, et les composants peuvent être réutilisés pour des projets une fois que vous avez terminé les cours.
Devriez-vous apprendre Raspberry Pi ?
Vous vous demandez peut-être pourquoi je ne recommande pas le Raspberry Pi pour les débutants, et la raison principale est qu’il est un peu plus difficile à configurer. Croyez-le ou non, le Raspberry Pi est un ordinateur (un ordinateur monocarte, pour être exact). Par conséquent, il nécessite une carte SD bootable contenant le système d’exploitation.
De plus, le prototypage n’est pas aussi simple car vous devrez installer des bibliothèques externes pour travailler avec les broches GPIO. Ne vous méprenez pas, je pense que le Raspberry Pi est excellent pour les projets plus complexes, mais je ne le recommande pas comme point de départ pour quelqu’un sans expérience.
Une fois que vous avez construit plusieurs prototypes avec Arduino, n’hésitez pas à passer au Raspberry Pi et à en apprendre davantage sur la configuration des circuits et la programmation en Python. Ensuite, jugez quelle carte vous préférez.
N’oubliez pas que même si vous aimez une carte, cela ne signifie pas que c’est la solution appropriée pour votre application. Gardez cela à l’esprit lorsque vous acquérez des compétences en robotique.
Après avoir appris les fondamentaux du contrôleur, les possibilités sont infinies. Vous pouvez continuer sur le chemin de la robotique ou vous éloigner et en apprendre davantage sur l’Internet des objets et les appareils connectés.
Partie 4 : Acquérir des Compétences en Électronique et en Circuits
Les compétences en électronique et en circuits sont également importantes lorsque l’on apprend la robotique. Le matériel, les circuits et les capteurs sont programmés pour ajouter de l’autonomie aux robots. Je recommande d’apprendre les circuits simples (série, parallèle et diviseurs de tension).
Une fois que vous maîtrisez les bases, vous pouvez apprendre les amplificateurs opérationnels, les transistors, les contrôleurs de moteur et la conception de circuits imprimés personnalisés.
Si vous êtes totalement nouveau dans le domaine de la robotique, vous voudrez comprendre les breadboards, les moteurs DC, les servomoteurs, ainsi que la conception de circuits numériques et analogiques. Cela vous fournira la plupart des fonctionnalités que vous recherchez lorsque vous commencez à construire des robots application-based.
Voici quelques-uns de nos tutoriels populaires sur les circuits et l’électronique qui vous aideront à acquérir des compétences en robotique :
- Configuration du contrôleur de moteur Raspberry Pi & Arduino
- Programmation du L298N avec Arduino
- Comment utiliser le pilote de moteur L298N
- Alimenter votre robot mobile Arduino
Vous remarquerez peut-être que nous ne parlons pas spécifiquement des capteurs dans cette section. Nous aborderons l’utilisation des capteurs dans la section suivante.
Cependant, il est important d’apprendre à lire les fiches techniques électroniques et les schémas. Cela vous aidera lorsque vous connecterez des dispositifs.
Partie 5 : Comment Ajouter des Capteurs à vos Projets de Robotique
Plus précisément, il est important de comprendre le fonctionnement des capteurs. Tout comme les humains ont des “sens”, les robots utilisent des “capteurs”. Ces dispositifs aident le robot à lire des informations de son environnement pour prendre des décisions. Les capteurs peuvent être câblés directement dans un contrôleur ou connectés à une breadboard ou à un shield.
Il existe différents types de capteurs, y compris des capteurs numériques et analogiques. Les capteurs numériques fournissent une donnée d’un bit avec une valeur de 1 ou 0. Les capteurs analogiques fournissent plusieurs bits de données en fonction du type de convertisseur analogique-numérique (CAN) disponible sur votre contrôleur.
Les broches analogiques d’un Arduino Uno disposent d’un CAN de 10 bits, ce qui signifie que les valeurs lues sont comprises entre 0 et 1023. Étant donné que 2^10 = 1024, la plage est de 0 à 1023.
Les broches GPIO ne prennent en charge que les signaux d’entrée numériques sur un Raspberry Pi. Cela signifie que vous devrez utiliser une puce CAN externe, telle que le MCP3424, pour travailler avec des capteurs analogiques.
Cependant, si vous souhaitez envoyer une impulsion en utilisant les broches GPIO du Raspberry Pi, vous pouvez utiliser la modulation de largeur d’impulsion (PWM), ce qui est utile pour contrôler les servomoteurs.
Ressources supplémentaires sur les capteurs pour la robotique :
- Lire les capteurs analogiques avec Arduino (guide complet)
- 9 Capteurs pour Arduino que vous devez connaître
- Capteur IR vs Capteur Ultrasons : Quelle est la différence ?
- Comment construire un robot mobile en utilisant Arduino | Partie 4
- Comment construire un robot mobile en utilisant Arduino | Partie 5
- Arduino LCD en utilisant le Shield Capteur
- Tutoriel d’affichage OLED avec Arduino
- Tutoriel Bluetooth Low Energy (BLE) pour Arduino
Si la construction de dispositifs et de capteurs vous fascine, vous voudrez consulter mon cours Arduino pour débutants. Dans ce cours, vous apprendrez tout sur les capteurs et construirez un dispositif qui surveille les plantes en temps réel. Inscrivez-vous et mettez la main à la pâte pour construire un prototype personnalisé.
Partie 6 : Applications de la Robotique Basées sur des Projets
Maintenant que vous maîtrisez les fondamentaux de la robotique, il est temps de mettre vos compétences à l’épreuve. C’est la partie où vous pouvez enfin commencer à construire des robots ! Bien que cette liste ne soit pas exhaustive, elle devrait vous donner quelques bons points de départ et des heures d’idées pour vous occuper.
Essayez ces projets de robots mobiles et pratiquez votre programmation, votre électronique et vos compétences en robotique :
- Robot Raspberry Pi et caméra avec diffusion en continu
- Tank Robot Autonome
- Robot Arduino suiveur de lumière utilisant des photo-résistances
- Voiture Arduino Bluetooth avec téléphone portable
- Comment fabriquer un robot simple
Si cela ne suffit pas, vous pouvez consulter la liste complète de plus de 35 projets de robotique ou obtenir une copie des livres électroniques Tiny Robot ou Mini Wifi Robot. La meilleure façon de continuer à apprendre est de trouver un projet qui vous intéresse, et de le construire !
Partie 7 : Livres Électroniques sur la Robotique
Certaines personnes apprennent mieux en lisant des articles et en suivant des tutoriels, mais d’autres préfèrent avoir un livre tangible avec lequel elles peuvent travailler. C’est pourquoi nous avons des livres électroniques sur la robotique disponibles dans notre boutique.
Tous les livres électroniques sont accessibles instantanément, ce qui signifie qu’une fois que vous en avez acheté une copie, vous pouvez les télécharger, les imprimer et commencer à construire les projets. De plus, c’est un excellent moyen de soutenir la communauté Learn Robotics et de contribuer à la prochaine itération de contenu sur la robotique.
Partie 8 : Cours sur la Robotique
Une partie de mon objectif avec Learn Robotics est d’éduquer les gens sur la robotique et les sujets techniques. J’ai commencé à enseigner des cours il y a plus de dix ans et j’ai décidé de transférer mes leçons en ligne afin que les gens puissent apprendre à leur propre rythme.
Vous pouvez obtenir un kit Learn Robotics et apprendre en même temps que ces cours depuis le confort de votre foyer.
Au lieu d’essayer de trier le matériel par vous-même, j’ai regroupé les leçons qui regroupent le matériel dans un format facile à apprendre.
Je recommande de commencer par Arduino for Beginners si vous n’avez aucune ou peu d’expérience en codage. Si vous avez des compétences en codage intermédiaires et/ou une certaine expérience en robotique, alors le deuxième cours, Build Arduino Robots, pourrait être plus adapté pour vous.
Tous les cours incluent un chat en direct, ce qui signifie que vous pourrez me poser des questions pendant que vous travaillez sur les modules.
Quels cours de robotique en ligne devrais-je suivre ?
J’ai également rédigé plusieurs guides pour des cours en ligne sur différents sites web (Coursera, edX, FutureLearn, Udemy, Udacity, etc.) spécifiquement pour des programmes liés à la robotique.
Vous pouvez utiliser nos guides si vous essayez de déterminer quel diplôme avancé vous inscrire ou quelles options de développement professionnel existent en fonction de vos objectifs de carrière.
J’utilise beaucoup Coursera Plus principalement parce que vous aurez accès à plus de 3 000 cours, spécialisations et certificats professionnels pour un prix unique.
C’est un excellent moyen, surtout si vous prévoyez déjà de suivre de nombreux cours sur Coursera. Essayez Coursera Plus, ici.
Besoin d’Aide en Robotique au-delà de ce Guide ?
Parfois, apprendre par vous-même peut être difficile. Nous le comprenons ! Nos coachs en robotique sont à votre disposition si vous avez des questions ou si vous avez besoin d’aide.
Bien que nous ne puissions pas fournir d’assistance individuelle via les commentaires du blog, nous proposons des séances de coaching en robotique et un support complémentaire lorsque vous vous inscrivez à nos cours.
Notre objectif est de vous fournir des informations pour que vous puissiez dépasser le jargon technique et commencer à construire tous les projets technologiques passionnants que vous voyez en ligne !
