La robotique est une branche interdisciplinaire de l'ingénierie et de l'informatique qui implique la conception, la construction, l'exploitation et l'utilisation de robots. L’objectif de la robotique est de créer des machines capables d’assister et de compléter les humains dans les tâches quotidiennes, allant de la fabrication industrielle à l’assistance personnelle et au-delà.
Un robot est une machine programmable capable d’effectuer une série d’actions de manière autonome ou semi-autonome. Les robots se présentent sous diverses formes, mais ils partagent tous la capacité de manipuler des objets, de naviguer dans des environnements et d'effectuer des tâches basées sur les entrées de capteurs et d'instructions préprogrammées.
Les robots se composent généralement de trois composants principaux :
Les robots sont utilisés dans un large éventail d’applications, notamment :
La programmation est au cœur de la robotique. C’est ce qui permet aux robots d’effectuer des tâches de manière intelligente. Programmer un robot implique de créer des algorithmes qui lui permettent de traiter les informations sensorielles, de prendre des décisions et d'exécuter des actions en conséquence.
Un exemple simple peut être de programmer un robot pour naviguer dans un labyrinthe. L'algorithme pourrait impliquer que le robot avance jusqu'à ce qu'il rencontre un obstacle, puis tourne jusqu'à ce que le chemin soit libre et répète ce processus jusqu'à ce qu'il trouve la sortie. La logique peut être résumée par un pseudo-code :
alors qu'il n'est pas à la sortie :
si le chemin à parcourir est clair :
Avance
autre:
tourner jusqu'à ce que le chemin soit libre
La vision par ordinateur est un domaine de l'informatique qui permet aux machines d'interpréter et de comprendre les informations visuelles du monde. En robotique, la vision par ordinateur est essentielle pour des tâches telles que la détection, la navigation et la manipulation d'objets. Un robot équipé d'une caméra peut utiliser des algorithmes pour traiter des images, identifier des objets ou des obstacles et déterminer comment interagir avec eux ou les contourner.
Une façon d’explorer les bases de la robotique consiste à utiliser des kits robotiques simples, tels que ceux conçus à des fins éducatives. Ces kits sont souvent livrés avec un microcontrôleur programmable, des moteurs, des capteurs et d'autres composants, permettant la construction de robots de base. Les utilisateurs peuvent apprendre à assembler le robot, le programmer pour effectuer des tâches et comprendre les principes des capteurs et des actionneurs.
Le domaine de la robotique évolue rapidement, avec les progrès de l'intelligence artificielle, de la science des matériaux et de la vision par ordinateur conduisant à des robots plus performants et plus polyvalents. Les développements futurs pourraient inclure des robots dotés de capacités de prise de décision avancées, d’une autonomie améliorée et de la capacité d’apprendre de leur environnement.
La robotique combine des éléments de l’informatique et de l’ingénierie pour créer des machines capables d’effectuer diverses tâches. Des simples kits pédagogiques aux applications industrielles et médicales complexes, la robotique a le potentiel de transformer de nombreux aspects de nos vies. À mesure que la technologie progresse, les capacités des robots continueront de s’étendre, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités d’utilisation.