ArialiX à la reconquête de la coupe de France

Le ” binet robot “¹, devenu Ari­al­iX (Asso­ci­a­tion de robo­t­ique et d’in­tel­li­gence arti­fi­cielle de l’X), a été créé pour par­ticiper à la coupe de France de robo­t­ique, anci­en­nement appelée coupe E = M6. Pour leur pre­mière par­tic­i­pa­tion, les étu­di­ants de la pro­mo­tion 1996 ont rem­porté la Coupe en 1998. Les résul­tats ont bais­sé au fur et à mesure que la Coupe gag­nait en impor­tance et atti­rait de nou­velles équipes. La sco­lar­ité en deux ans sur le cam­pus apporte une dif­fi­culté sup­plé­men­taire : il n’est pos­si­ble de par­ticiper à la coupe de France qu’une seule année. Celle-ci se déroule en mai, donc après le départ des ” troisième année” en stages de recherche.

REPÈRES
La coupe de France de robo­t­ique, créée en 1994 en asso­ci­a­tion avec l’émis­sion E = M6, se tient chaque année à La Fer­té-Bernard, dans la Sarthe. Elle fait s’af­fron­ter les robots de près de 50 équipes dans des matchs à un con­tre un, avec l’ob­jec­tif de mar­quer le plus de points en un temps lim­ité à qua­tre-vingt-dix sec­on­des. Point notable, les règles du jeu changent sen­si­ble­ment d’une édi­tion à l’autre (foot­ball, ramas­sage de déchets, con­struc­tion de pyra­mides), ce qui oblige les équipes à repenser en pro­fondeur la struc­ture de leurs robots. En out­re, les robots doivent être totale­ment autonomes. Ils embar­quent donc leur pro­pre source d’én­ergie et ne peu­vent pas être com­mandés à dis­tance. Ils sont con­traints à un cer­tain gabar­it. La Coupe 2010 devait se dérouler du 12 au 15 mai.

Pré­pa­ra­tion de la coupe de France

Pour con­tourn­er cette dif­fi­culté, Ari­al­iX présente cette année deux équipes : les 2007 pour la coupe de Bel­gique qui s’est déroulée en avril, et les 2008 pour leur pre­mière par­tic­i­pa­tion à la coupe de France, en ce mois de mai. Ain­si la nou­velle pro­mo­tion peut prof­iter des con­seils de ses anciens et les anciens ont une deux­ième chance de par­ticiper à la Coupe. 

Passion ou curiosité

Par­ticiper aux activ­ités d’Ar­i­al­iX demande beau­coup de temps et d’in­vestisse­ment. Les mem­bres d’Ar­i­al­iX en sont pleine­ment con­scients et n’en sont que d’au­tant plus motivés par cette pas­sion partagée pour la robotique.

Une pas­sion partagée qui remonte à un rêve d’enfance

Pour cer­tains, la robo­t­ique est une longue pas­sion qui remonte à un rêve d’en­fance. Fascinés par les robots et toutes les pos­si­bil­ités offertes à la créa­tiv­ité, quelques-uns de nos mem­bres se sont mis dès le col­lège à mon­ter de petits robots en se bas­ant sur quelques notions basiques de pro­gram­ma­tion et beau­coup de bricolage.

Pour d’autres, la robo­t­ique a, dans un pre­mier temps, sus­cité de la curiosité par la retrans­mis­sion de com­péti­tions de robo­t­ique à la télévi­sion, ou face aux nom­breuses avancées médi­atisées dans le domaine, tels les pre­miers robots bipèdes ou encore les robots aspi­ra­teurs autonomes.

Pro­mou­voir la robotique
Ari­al­ix vise à pro­mou­voir la robo­t­ique à l’É­cole. Elle per­met à ceux qui le veu­lent de mon­ter une équipe pour par­ticiper à la coupe de France de robo­t­ique, mais organ­ise aus­si des vis­ites de sociétés liées à la robo­t­ique ou des for­ma­tions à des­ti­na­tion des élèves ou plus générale­ment des étu­di­ants présents sur le campus.

Quelles que soient les raisons ini­tiales, Ari­al­iX représente une oppor­tu­nité unique de débuter ou de pour­suiv­re cette pas­sion, par la mise à dis­po­si­tion des moyens matériels, du sou­tien de l’É­cole, et surtout d’un local de tra­vail. Ari­al­iX attire et rassem­ble ain­si des mem­bres partageant cet intérêt et le sen­ti­ment de par­ticiper à une for­mi­da­ble aventure. 

Temps limité et nuits blanches

Bien que les attentes de cha­cun soient dif­férentes, tous y trou­vent leur compte : de la con­cep­tion à la pro­gram­ma­tion, en pas­sant par la mod­éli­sa­tion et la réal­i­sa­tion mécanique du robot, ce pro­jet de robo­t­ique per­met à cha­cun de con­tribuer à sa façon en mobil­isant ses con­nais­sances personnelles.

Les com­péti­tions de robo­t­ique fleuris­sent dans les milieux étu­di­ants du monde entier

Évidem­ment, Ari­al­iX, c’est égale­ment du temps lim­ité et des nuits éprou­vantes, de grandes attentes et des décep­tions fréquentes, une ambiance con­viviale mais aus­si quelques con­flits. Mais en fin de compte, l’ob­jec­tif est clair et le défi tou­jours relevé, avec pour ultime sat­is­fac­tion la fierté de voir le robot fonc­tion­ner de façon autonome, et le sen­ti­ment de con­cré­tis­er ces longs mois de tra­vail. Ari­al­iX rassem­ble ain­si, et con­tin­uera encore à rassem­bler tous les pas­sion­nés de robo­t­ique de l’É­cole autour de ses valeurs. 

Des compétitions mondiales

De la théorie à la pratique
Pour les mem­bres du ” binet “, le pro­jet est une aven­ture car il représente le pre­mier pro­jet “d’ingénieur ” réel, mené de sur­croît en équipe. Il en découle deux dif­fi­cultés majeures. La pre­mière est l’or­gan­i­sa­tion du tra­vail en équipe : la com­mu­ni­ca­tion, la désig­na­tion de respon­s­ables au sein du groupe sont des choses nou­velles, qui, si elles sont mal faites, dimin­u­ent l’ef­fi­cac­ité, avec par exem­ple deux per­son­nes qui tra­vail­lent sur la même chose sans le savoir, ou au con­traire une tâche à laque­lle per­son­ne n’est affec­té. La deux­ième est le manque de con­nais­sances pra­tiques mal­gré un grand bagage théorique.

L’ob­jec­tif prin­ci­pal partagé par les mem­bres d’Ar­i­al­iX est donc la coupe de France de robo­t­ique. Depuis une ving­taine d’an­nées, les com­péti­tions de robo­t­ique fleuris­sent et imposent leur mar­que dans les milieux étu­di­ants du monde entier. Elles sus­ci­tent la fer­veur du pub­lic au Japon, où les con­fronta­tions de robotssumos sont régulière­ment retrans­mis­es à la télévi­sion ; elles peu­vent être aus­si l’oc­ca­sion de réu­nir indus­triels et lab­o­ra­toires d’u­ni­ver­sités pres­tigieuses autour de sujets de pointe : aux États-Unis, l’ar­mée s’y intéresse de près et a organ­isé il y a peu le Darpa Grand Chal­lenge, une course entre véhicules ter­restres sans pilote, guidés par radar, cap­teurs optiques et GPS. 

Le goût des sciences

En France, ces com­péti­tions étu­di­antes sont moins une manière de faire éta­lage d’un savoir-faire tech­nologique qu’un moyen de don­ner aux jeunes généra­tions le goût des sci­ences et de l’ingénierie. Ain­si sont-elles organ­isées bénév­ole­ment par des asso­ci­a­tions, pour la plu­part, et sont ouvertes au plus grand nom­bre : clubs d’a­ma­teurs, IUT, uni­ver­sités et écoles d’ingénieurs.

Associ­er un algo­rithme d’évite­ment d’ob­sta­cles et une ges­tion de trajectoire

Elles se décli­nent égale­ment en coupes ” juniors “, aux règles sim­pli­fiées, qui font par­ticiper plus spé­ciale­ment des équipes d’é­col­iers, de col­légiens ou de lycéens. La Coupe est l’oc­ca­sion de ren­con­tr­er pen­dant deux jours d’autres pas­sion­nés de robo­t­ique dans un esprit de saine ému­la­tion : sur place, les équipes sont assez proches, parta­gent leurs con­nais­sances (et pépins) tech­niques, et il est rare de repar­tir sans avoir glané une petite idée pour la Coupe de l’an­née suiv­ante. C’est d’au­tant plus vrai que cer­taines équipes sont qua­si pro­fes­sion­nelles, d’un point de vue sci­en­tifique et logis­tique. Les par­tic­i­pants sont enfin tenus de pré­par­er des affich­es présen­tant le fonc­tion­nement de leur robot, à l’in­ten­tion tant de leurs con­cur­rents que du pub­lic, qui vient générale­ment nom­breux assis­ter aux phas­es finales de la compétition. 

Des améliorations continues

D’autres développe­ments et amélio­ra­tions sont en cours. D’abord nous avons réal­isé une balise télémétrique et goniométrique à liai­son radio. Les règles nous autorisent en effet à plac­er un objet (lim­ité à un cube de 8 cm de côté) sur le robot afin de le repér­er au cours du temps, c’est le but de cette balise. Ensuite, la ges­tion de la tra­jec­toire est un prob­lème non résolu dans la robo­t­ique, mais on peut obtenir mal­gré tout des solu­tions sim­pli­fiées. L’an dernier, le sys­tème util­isé était de reli­er des droites et des arcs de cer­cle. Mais cette représen­ta­tion n’est pas une tra­jec­toire accept­able pour le robot car cela implique en théorie une accéléra­tion infinie sur une des deux roues, ce qui n’est pas réal­is­able en pra­tique et provoque donc des erreurs.

Règles et création
Les règles du jeu changent chaque année. Les sys­tèmes mécaniques qui sont pro­pres aux règles de l’an­née en cours doivent être com­plète­ment refaits. Une par­tie reste cepen­dant com­mune. Le proces­sus de créa­tion va du brain­storm­ing pour imag­in­er les pièces les plus effi­caces et sim­ples, à la fab­ri­ca­tion avec l’aide des lab­o­ra­toires de l’É­cole, en pas­sant par la con­cep­tion sur ordi­na­teur. La cap­ture d’écran du logi­ciel de ges­tion des tra­jec­toires mon­tre les résul­tats de l’as­so­ci­a­tion d’un algo­rithme d’évite­ment d’ob­sta­cles et de la nou­velle ges­tion de tra­jec­toire de cette année qui se base sur des ” spi­rales d’Euler ” pour faire les virages.

Une pas­sion partagée qui remonte à un rêve d’enfance

D’autre part, d’un point de vue élec­tron­ique, des amélio­ra­tions sont en cours, comme la réécri­t­ure com­plète du pro­to­cole de com­mu­ni­ca­tion entre les dif­férentes cartes élec­tron­iques et la carte mère du robot, per­me­t­tant ain­si plus de rapid­ité et de fia­bil­ité dans la liai­son. Les mod­i­fi­ca­tions peu­vent, enfin, se révéler beau­coup plus fon­da­men­tales, comme le choix de chang­er de type de micro­con­trôleur util­isé, ce qui mon­tre qu’Ar­i­al­iX est en con­stante évo­lu­tion et recherche de perfectionnement.

1. Binet sig­ni­fie bureau en argot poly­tech­ni­cien. Un binet regroupe les ama­teurs de l’ac­tiv­ité dont il porte le nom.

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