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Thymio

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Photo de Thymio 2

Thymio II est un robot éducatif open source qui a été créé à l'école polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en collaboration avec l'école cantonale d'art de Lausanne (ECAL) et actuellement produit par Mobsya[1].

Le projet Thymio a pour objectif de rendre la découverte de l'informatique et de la technologie accessible à un large public en particulier les enfants[2]. C'est le cas en Suisse où ce robot est utilisé dans les écoles publiques en lien avec l'éducation numérique prévue dans le PER ainsi qu'en France[3].

Chaque Thymio II est utilisable de suite à l'aide de six préréglages[4] ou peut être programmé. Pour cela, il existe différents langages : Aseba Studio, Thymio VPL, Scratch[5] ou Blockly4Thymio.

Origine du nom

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Dans sa version initiale, Thymio était formé d'un module capteur, de deux modules moteurs et un module processeur/batterie qui pouvaient être montés sur n'importe quel objet pour le robotiser, en lui permettant de percevoir des obstacles et se déplacer. Ces modules permettaient en quelques sorte d'animer les objets. Pour cette raison il a été appelé Thymio, en se basant sur le terme grec thymós (« cœur, âme, vie »).

Historique[6]

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Le but principal était de mettre en place un robot accessible aux enfants pour qu'ils puissent mieux comprendre la technologie tout en encourageant leur créativité et ayant un prix abordable.

La première idée était alors de faire un kit prêt à être utilisé par des enfants, n'ayant besoin d'aucune programmation et pouvant transformer n'importe quel objet en robot. Ainsi, le premier kit opérationnel a été utilisé avec des enfants dès 8 ans[7] lors d'un atelier du festival de robotique de l'EPFL en 2008[8]. Le robot avait alors cinq modules qui étaient reliés entre eux par des câbles : le bouton d'allumage, un capteur de proximité, la batterie ainsi que deux moteurs pour les roues.

Ce robot ne ressemblait pas encore à Thymio II. Tous les modules pouvaient se planter ou s'attacher à de petits objets comme une pomme de terre. Le module de la "tête" était une plaque verte, fine et sur laquelle les composants électroniques étaient arrangés comme pour faire un visage. Il était préprogrammé pour suivre des lignes au sol.

L'atelier était un succès, mais, même si les parents pouvaient les aider, l'assemblage était dur pour les enfants. Par exemple, il leur était difficile de faire tenir le robot en équilibre sur ses deux roues. De plus, la sécurité n'était pas parfaite, étant donné que les enfants pouvaient avoir accès à certains composants.

Thymio

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C'est ensuite qu'arrive Thymio, testé avec des enfants en 2009[9] lors d'un atelier du festival de robotique à l'EPFL. Celui-ci gardait le concept d'intégrer un objet au robot, mais pouvait aussi être utilisé directement. De plus, des parties étaient transparentes pour que les enfants puissent voir l'intérieur. Il avait trois réglages préenregistrés, ayant chacun leur couleur et pouvant être changés à l'aide du bouton de démarrage. Avec la lumière verte, le robot était "amical" et suivait un objet. En jaune, il était dit "curieux", c'est-à-dire qu'il avançait et évitait les obstacles. Et en rouge, il était dit "peureux", s'éloignant des objets détectés.

Première version nommée "Thymio" (vue du dessous).
Première version nommée "Thymio" (vue intérieure).

Suite à l'atelier de 2009 et celui de 2010, il a été observé que les enfants ne voulaient pas changer le robot créé ou l'utilisaient sans séparer les modules.

Thymio II

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Lors du festival de 2011, la nouvelle version, nommée Thymio II, est sortie. Celle-ci n'a plus de parties séparables, est compatible avec des pièces LEGO, n'utilise plus de piles, est programmable et a les six "comportements" préprogrammés. C'est cette version qui est la plus connue actuellement, utilisée dans les écoles et qui continue d'être améliorée.

Comparaison entre Thymio (1) à gauche et Thymio 2 à droite.

Par la suite, Thymio garde le même nom[3],[10], souvent sans indication d'un nombre, même lors d'améliorations, comme des mises à jour ou de nouveaux capteurs. Par exemple, Wireless Thymio[11] peut être programmé sans être relié directement à un ordinateur. Thymio peut aussi être contrôlé à l'aide d'une télécommande, ce qui n'était pas le cas du premier Thymio II.

Fonctionnement

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Conception[6],[10]

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Pour fonctionner, Thymio II a notamment :

  • Cinq touches tactiles sur le dessus, une ronde entourée de quatre triangulaires.
  • Des capteurs de proximité, dont cinq à l'avant et deux à l'arrière.
  • Deux capteurs "de sol" en dessous.
  • Deux moteurs, un pour chaque roue.
  • Un microphone.
  • Un capteur pour une télécommande spécifique (non-présent sur les premiers Thymio II).

Pour faciliter l'utilisation, le robot a plusieurs LED (lumières), un haut-parleur ainsi qu'une indication du niveau de la batterie.

Pour favoriser la créativité, il a diverses zones de fixation prévues pour être compatibles avec les pièces LEGO, un crochet arrière ainsi qu'un trou vertical pouvant laisser passer un crayon et pouvoir dessiner.

Dans les aspects plus techniques, Thymio II a aussi un port pour être chargé, un bouton pour être redémarré en cas de problème et une zone pour une micro SD.

Photos de Thymio II : du dessus, de côté, de derrière, de dessous et de devant.
Intérieur de Thymio II (carte mère)

Utilisation du robot de base[12],[13]

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Pour allumer ou éteindre Thymio II, il faut placer un doigt pendant plusieurs secondes au contact de la touche tactile ronde du dessus. Lorsqu'il s'allume, le robot fera un bruit (allant vers les aigus) et allumera certaines lumières. Lorsqu'il s'éteint, les lumières en font de même et un son est émis (allant vers les graves).

Allumer et éteindre Thymio II

Thymio II a six "comportements" ou "modes" (programmes préenregistrés) qui sont représentés à l'aide des lumières présentes au-dessus des roues.

Si cette lumière est fixe, alors il est possible de changer sa couleur en utilisant n'importe laquelle des touches tactiles triangulaires (appui court). En utilisant plusieurs fois la même touche, toutes les couleurs défileront en boucle. Pour sélectionner ou arrêter le comportement, il faut utiliser la touche ronde à l'aide d'un appui court.

Lorsque la lumière clignote lentement, alors le comportement a été sélectionné et fonctionnera ainsi :

  • Vert = il suit un objet. C'est-à-dire que lorsque Thymio II détecte un objet, comme une main, il doit rester proche de celui-ci. Si l'objet s'éloigne, le robot va le suivre, mais s'il s'approche trop près, il gardera une distance de sécurité. Normalement, il ne tombera pas d'une table.
  • Rouge = il s'éloigne. Le robot va s'éloigner de ce qu'il détecte (avant et arrière) et faire des bruits très désagréables lorsqu'il est bloqué. Normalement, il ne tombera pas d'une table.
  • Jaune = il se balade. C'est-à-dire que le robot va avancer tout droit et tourner pour éviter les objets qu'il détecte. Normalement, il ne tombera pas d'une table.
  • Violet/rose = automate. Pendant cette couleur, le robot n'utilise pas ses capteurs et peut tomber. Il ne fait que suivre les instructions qui lui sont données à l'aide des touches triangulaires (ou une télécommande spécifique).
  • Bleu clair = il suit une ligne. Le robot peut suivre une ligne noire d'au moins 3 cm de large sur un sol clair.
  • Bleu foncé = écoute. Taper dans ses mains une, deux ou trois fois fait faire des actions différentes. Le robot allume différents niveaux de lumières (orange au niveau des touches tactiles) en fonction du nombre de bruits qu'il a détectés.

Réglages

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Certains réglages peuvent être faits sans programmations[source secondaire souhaitée] (Ex : volume sonore[13], niveau de détection[14]). Les premiers Thymio II n'ont pas forcément cette fonctionnalité.

Interactions entre Thymio

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Lorsque deux Thymio se font face en comportement vert, ils vont se "reconnaître" et s'allumer de différentes couleurs.

Il est possible de créer un petit "train" avec plusieurs Thymio en mettant le premier en comportement jaune et les autres le suivant en vert.

Notes et références

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  1. ↑ « Thymio : le dernier-cri en robotique éducative mobile », sur EPFL Learn (consulté le )
  2. ↑ « Un robot de l’EPFL bientôt utilisé dans les écoles – STI — School of Engineering », sur epfl.ch (consulté le ).
  3. ↑ a et b (en) Emmanuel Barraud, « Le robot éducatif Thymio souffle 10 bougies », actu.epfl.ch,‎ (lire en ligne, consulté le )
  4. ↑ « Comportements », sur Thymio (consulté le )
  5. ↑ « Programmez Thymio avec Scratch », sur site de Thymio (consulté le )
  6. ↑ a et b (en) Fanny Riedo, Philippe Rétornaz, Luc Bergeron et Nathalie Nyffeler, « A two years informal learning experience using the Thymio robot », Advances in Autonomous Mini Robots: Proceeding of the 6th International Symposium on Autonomous Minirobots for Research and Edutainment (AMIRE), Springer,‎ , p. 37–48 (DOI 10.1007/978-3-642-27482-4_7, lire en ligne, consulté le )
  7. ↑ « Wikiwix Archives », sur archive.wikiwix.com (consulté le )
  8. ↑ Sarah Perrin, « Les robots à la rencontre des humains », EPFL - Flash, no 4,‎ , p. 3-5 (lire en ligne [https://archiveweb.epfl.ch/actualites.epfl.ch/modules/smartpdf/files/e363afeda57226bbee4b48ca4e0f7914.pdf%5D)
  9. ↑ « Thymio », sur epfl.ch (consulté le ).
  10. ↑ a et b « Thymio », sur Thymio (consulté le )
  11. ↑ « Wireless Thymio », sur Thymio (consulté le )
  12. ↑ « Premiers pas - Thymio & Aseba », sur aseba.wikidot.com (consulté le )
  13. ↑ a et b « Premiers pas - Thymio & Aseba », sur wiki.thymio.org (consulté le )
  14. ↑ « Comportement enquêteur (Turquoise) - Thymio & Aseba », sur wiki.thymio.org (consulté le )

Voir aussi

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Articles de journaux et revues

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Articles connexes

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Liens externes

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