Comment apprendre la robotique avec ros ?

Vous souhaitez vous initier à l’apprentissage de la robotique par la programmation, mais vous ne savez pas par où commencer ?

On vous comprend car la robotique c’est énorme, il y a tellement de choses à faire et à apprendre. Il peut être assez intimidant de voir tout ce que la robotique englobe, mais pourquoi ne pas commencer par les bases, commencer à apprendre en programmant une LED pour qu’elle clignote.

Nous avons de bonnes nouvelles pour vous : ROS est définitivement la façon dont vous cherchez à démarrer. Dans cet article, nous examinerons ce qu’est ROS, ce que vous pouvez apprendre avec lui, et vous donnerons quelques directives sur la façon de commencer à l’apprendre et de créer de superbes applications robotiques. ROS vous permettra de commencer à créer très rapidement des applications robotiques impressionnantes.

Qu’est-ce que  ROS (Robot Operating System) ?

ROS (Robot Operating System), est un framework pour l’écriture de logiciels de robots. Disons que c’est un excellent système d’exploitation open source maintenu par l’Open Source Robotics Foundation (OSRF). Ce projet a été lancé en 2007 par Willow Garage, un laboratoire de robotique, pour fournir aux personnes qui travaillent avec des robots un ensemble standard de paramètres et d’outils qui leur permettront de programmer et de travailler mieux et plus rapidement.

ROS est maintenant à l’origine de nombreux types de robots, tels que les drones, les voitures autonomes, les robots ressemblant à des humains, les bras robotiques et bien d’autres encore…

Pour utiliser ROS, vous aurez besoin d’un système d’exploitation Ubuntu exécuté sur votre ordinateur, certains autres systèmes d’exploitation sont pris en charge, mais Ubuntu est préférable pour commencer. Nous vous recommandons d’utiliser Ubuntu 16.04 en conjonction avec ROS Kinetic (version 2016) car il s’agit de la version la plus développée et la plus maintenue à l’heure actuelle.

Pourquoi apprendre la robotique avec ROS ?

La robotique est difficile à développer et les robots sont souvent des systèmes très complexes qui nécessitent une expertise dans de nombreux domaines. Le problème avec la robotique, c’est que les gens ne cessent de réinventer la roue.

ROS est là pour fournir à l’utilisateur et au développeur un ensemble d’outils et quelques raccourcis pour lancer leur application à partir d’un niveau supérieur. Vous n’avez pas à vous soucier de la manière dont les différentes parties communiqueront. De plus, vous bénéficiez d’outils intégrés gratuits tels que la planification de mouvement, la reconnaissance d’objets, la navigation 2D, la cartographie 3D de la pièce, etc. De cette façon, vous n’avez pas besoin de refaire ce que des centaines de développeurs ont fait auparavant, et vous pouvez vous en tenir au cœur de votre projet.

Qu’allez-vous apprendre avec ROS ?

La robotique concerne la mécanique, l’électronique et l’informatique. Avec ROS, vous apprendrez tout sur les dernières nouveautés en informatique. Vous en apprendrez plus sur :

• La programmation (C++ / Python) pour développer votre application.
• L’administration système et réseau, pour installer et maintenir ROS sur différentes versions d’OS, gérer les packages sources/binaires, communiquer avec des périphériques externes en utilisant divers protocoles (HTTP, WebSocket, I2C, SPI,…).
• Les concepts robotiques, tels que la cinématique inverse, la localisation, la cartographie 3D, l’intelligence artificielle,…

En utilisant ROS, vous disposerez d’une base centrale pour votre application robotique. Avec cela, et le nombre d’outils disponibles, vous pourrez :

• Avoir une meilleure communication entre tous les capteurs, contrôleurs, actionneurs, interfaces utilisateurs,… de votre projet
• Gérer des systèmes robotiques volumineux et complexes. Il sera plus facile d’avoir une vue d’ensemble d’un énorme projet robotique.
• Développer vos connaissances en robotique. ROS alimente de nombreux types de robots. Même si vous programmez un drone, vous apprendrez des choses utiles qui pourront être appliquées, par exemple, plus tard à un bras de robot.

Comment apprendre la robotique avec ROS ?

La première partie consiste à apprendre les bases de ROS. C’est une partie assez difficile, et vous n’arriverez pas à tout savoir en une journée. Mais continuez à vous pousser, et après un certain temps, vous ne regretterez pas le temps que vous avez passé à vous lancer. Voici quelques ressources utiles qui vous aideront certainement dans votre parcours d’apprentissage :

• Abonnez-vous à ROSCON 2012 sur Youtube. ROSCON est l’endroit où les développeurs, les programmeurs et les utilisateurs se rencontrent chaque année pour discuter des progrès passés et de la voie à suivre. Cette série de vidéos vous aidera à comprendre certains concepts fondamentaux et vous donnera des tonnes d’idées pour votre projet.
• Ajoutez le wiki ROS à vos favoris, où vous trouverez de nombreux tutoriels pour les débutants. Ces tutoriels vous apprendront à configurer une application ROS de base tout en utilisant les bases de la communication.
• Si vous avez hâte de voir de vrais projets en cours d’exécution dans la vraie vie, vous pouvez également consulter sur le wiki les robots existants alimentés par ROS avec du code open source, accessibles à tous.

Plus important encore, vous devrez comprendre les concepts ROS : comment fonctionnent les rubriques, les services et les actions. Il est important de comprendre les concepts de communication dans ROS dès le début, afin que vous puissiez commencer à réfléchir à l’architecture de votre projet.

Après avoir compris comment les nœuds communiquent entre eux, vous pouvez aller plus loin.

Nous vous recommandons de réfléchir à un projet de robotique et de voir comment vous pouvez utiliser ROS pour alimenter votre robot. Avoir un projet personnel vous gardera motivé et vous permettra d’apprendre plus vite.

Eh bien, nous pourrions continuer à écrire de plus en plus sur ces applications. Mais il faut juste savoir que de nombreuses applications sont en cours de développement sur différentes parties de la robotique. Lorsque vous avez besoin de développer une nouvelle pièce, vérifiez d’abord si quelqu’un a déjà travaillé dessus. Cela vous fera gagner du temps et vous permettra de progresser plus efficacement.

Ce qui est bien, quand on apprend quelque chose, c’est de partager ses progrès avec d’autres personnes, et d’avoir des réponses à partir de l’expérience des autres. ROS a une communauté énorme et croissante.

Lorsque vous apprenez la robotique avec ROS, nous vous garantissons que vous ne serez pas seul. C’est ici que vous pouvez trouver de l’aide et rencontrer de nouveaux passionnés de robotique.