Programmer un robot avec MATLAB et Simulink

Un robot peut être piloté ou fonctionner en mode autonome. Pour cela, le robot est muni de :

  • Capteurs : dispositifs de mesure capturant l’information, traduisant ainsi sa perception de l’environnement.
  • Microcontrôleur : élément décideur, constituant le cerveau du robot. Il reçoit les informations des capteurs et décide de l’action à effectuer selon l’algorithme de commande, programmé le plus souvent en langage C ou assembleur.
  • Actionneurs : éléments moteurs permettant d’agir sur le déplacement du robot.

La programmation d’un robot est la conception de l’algorithme qui commande son comportement et la déportation sur son microcontrôleur pour réaliser son prototype réel. Due à la complexité croissante de la robotique, les industriels adoptent une démarche de conception à base de modèles (appelée Model-Based Design). La modélisation et la simulation sont devenues cruciales à la démarche de l’ingénieur pour comprendre le comportement du système, concevoir l’algorithme de commande et le tester en simulation. La modélisation et la simulation permettent également aux ingénieurs d’affiner la conception du système et d’éliminer les erreurs avant de développer le prototype réel.

Avec MATLAB® et Simulink®, la conception et la programmation d’un robot est rapide et facile, en utilisant une démarche Model-Based Design :

  • Modélisation et simulation du comportement du système
  • Conception de l’algorithme de commande et validation en simulation
  • Programmation du robot en générant le code C directement à partir de votre modèle.

Ainsi, vous pouvez :

  • Piloter le Robot humanoïde Nao
  • Programmer des cartes à bas coût telles que Arduino®, Raspberry Pi™, BeagleBoard® ou encore le LEGO® MINDSTORMS® NXT, pour développer des projets pédagogiques multidisciplinaires
  • Réaliser des prototypes avancés pour vos projets académiques ou industriels avec xPC Target, les DSPs Texas Instruments™ C2000™, ARM® Cortex®-M controllers, ou encore cibler la nouvelle carte Xilinx® Zynq®

La programmation d’un robot avec MATLAB et Simulink permet un apprentissage progressif d’une démarche industrielle dès l’enseignement au lycée.

Using ROS blocks to publish and subscribe messages in Simulink. See example.

Using MATLAB and Simulink for robot programming, you can build a scalable robot simulation to prototype, test concept models, and debug inexpensively. Then you can use the high-fidelity models for validation while keeping the rest of the algorithms in the same simulation environment. Once the desired result is obtained in the robot simulation, you can generate standalone executable code for the embedded system from the Simulink model in common programming languages. Using the ROS connectivity from MATLAB and Simulink to a ROS network, you can generate C++ ROS nodes directly from MATLAB and Simulink to test and verify applications on ROS-enabled robots and robot simulators such as Gazebo.

For more details about robot programming, see Robotics System Toolbox™, Navigation Toolbox™, ROS ToolboxMATLAB, and Simulink.



Voir aussi: robotics and autonomous systems, mechatronics, Simscape Multibody, Control System Toolbox, Stateflow, Automated Driving Toolbox, Computer Vision Toolbox, Embedded Coder, MATLAB Coder, Simulink Coder, PID control, inverse kinematics, cloud robotics