Arduino
Prototypage et robotique interactive
C
Langage de programmation bas niveau
C++
Langage orienté objet polyvalent
Projet réalisé pour
École d’ingénieur informatique CY Tech
Vidéo du projet
Naissance du projet
Dans le cadre de notre projet d’électronique et de robotique à CY Tech, nous avions un objectif clair : concevoir un robot autonome capable de se diriger vers une source lumineuse en s’appuyant sur le principe de la phototaxie.
Nous travaillions en binôme, avec un robot équipé :
de deux moteurs indépendants
d’une carte Arduino
de deux phototransistors
d’un buzzer piézo-électrique
L’enjeu était simple en apparence : faire en sorte que le robot « cherche » la lumière… et l’atteigne.
Mais derrière cette idée se cachait une vraie réflexion algorithmique : comment transformer une variation d’intensité lumineuse en comportement moteur cohérent ?
Comprendre la phototaxie
La phototaxie correspond au mouvement d’un organisme vers une source lumineuse.
Nous nous sommes appuyés sur les travaux de Valentino Braitenberg et ses « véhicules », qui montrent comment de simples formules mathématiques appliquées à des capteurs peuvent produire des comportements apparemment intelligents.
Notre ambition n’était pas de créer une intelligence artificielle complexe, mais de démontrer qu’avec deux capteurs et quelques conditions logiques, un comportement crédible pouvait émerger.
Architecture du système
Le principe retenu repose sur une logique croisée :
le capteur droit influence la roue gauche
le capteur gauche influence la roue droite
Les valeurs mesurées par les phototransistors varient de 0 à environ 860 selon l’intensité lumineuse.
Nous comparons en permanence les deux mesures :
Si le capteur droit détecte plus de lumière → la roue gauche tourne, la droite ralentit → le robot pivote vers la lumière.
Si le capteur gauche détecte plus de lumière → effet inverse.
Si la différence est faible → les deux roues tournent à la même vitesse → le robot avance tout droit.
Nous avons également intégré une logique d’immobilité :
Si aucune lumière n’est détectée → le robot s’arrête et déclenche un signal sonore.
Cette décision rendait le comportement plus cohérent : un robot phototaxique sans lumière n’a aucune raison d’avancer.
Phase de tests & ajustements
Les résistances
Au départ, avec des résistances de 10kΩ, les valeurs mesurées variaient seulement entre 0 et 80.
Résultat : le robot avait besoin d’une lumière extrêmement forte pour réagir.
Après plusieurs tests, nous avons remplacé les résistances par des 4,7kΩ.
Les valeurs sont alors montées jusqu’à 860, rendant le système :
plus précis
plus sensible
plus réactif aux faibles variations lumineuses
Les moteurs
Autre contrainte inattendue : nos deux moteurs n’étaient pas de la même marque (Parallax et Hitec).
Conséquences :
sens de rotation inversé
vitesses différentes
points morts distincts
Nous avons dû :
déterminer précisément le point mort de chaque moteur
calibrer les vitesses maximales
équilibrer les commandes pour permettre un déplacement rectiligne
Ce travail de calibration a été essentiel pour éviter que le robot ne dérive constamment d’un côté.
Le buzzer
Le buzzer piézo-électrique a été intégré pour matérialiser l’absence de lumière.
À l’aide des fonctions tone(), delay() et noTone(), nous avons programmé une alarme rapide, donnant une vraie « personnalité » au robot.
Ce détail technique a renforcé l’aspect interactif du projet.
Expérimentations sur le terrain
Les tests ne pouvaient pas être réalisés dans une salle trop éclairée.
Nous avons donc choisi des zones plus sombres du bâtiment afin d’observer clairement le comportement du robot.
Plusieurs scénarios ont été testés :
avec système d’immobilité
sans système d’immobilité
avec différentes sensibilités
Une sensibilité trop élevée ralentissait la réaction. Une sensibilité trop faible provoquait des mouvements brusques.
Nous avons opté pour un compromis permettant une rotation rapide et fluide.
Cependant, l’utilisation de conditions if / else entraîne un léger effet de zigzag à l’approche de la lumière.
Une amélioration future consisterait à implémenter un contrôle proportionnel plus progressif.
Comportement final & conclusion
Au terme des ajustements, notre robot adopte un comportement très proche du “véhicule amoureux” décrit par Braitenberg :
- il se dirige vers la source lumineuse
ralentit à proximité
et s’y immobilise
Ce projet nous a permis de comprendre concrètement :
le traitement de signaux analogiques
la calibration matérielle
l’interaction entre électronique et algorithme
l’émergence d’un comportement à partir de règles simples
Avec seulement deux capteurs, deux moteurs et quelques conditions logiques, nous avons créé un système autonome cohérent et fonctionnel.
Une démonstration que, parfois, l’intelligence perçue naît simplement d’une bonne équation… et de beaucoup de tests.
