Arduino Alvik, un robot qui change la donne en matière d'éducation STE(A)M ? (avis)

Pour assurer le bon fonctionnement de notre société axée sur la technologie et en évolution constante, de plus en plus de techniciens, d'ingénieurs et de développeurs sont nécessaires chaque jour. Ces personnes doivent être trouvées et formées, ce qui est une tâche compliquée, surtout en ce qui concerne la prospection. Malgré les nombreux programmes et campagnes de vulgarisation scientifique et technologique lancés au cours des dernières décennies, ainsi que les nombreux  outils et plateformes de bas niveau créés, encore trop peu de personnes optent pour une carrière dans les sciences, la technologie, l'ingénierie ou les mathématiques, communément abrégées en STEM (ou STEAM si l'on y ajoute l'art).

L'Arduino Alvik pour apprendre aux enfants

L'une des façons de trouver et de créer les ingénieurs de demain est de s'adresser à nos enfants. L'idée est de leur fournir des outils et des exercices amusants et faciles à utiliser, et d'espérer que cela déclenchera leur enthousiasme pour la technologie, ou du moins éveillera leur curiosité. L'Arduino Alvik s'inscrit dans ce cadre.

Qu'est-ce que l'Arduino Alvik ?

L’Arduino Alvik est une plate-forme de véhicule robotisé autonome, plate et carrée, de 9,6 cm sur x,x cm (vous êtes technicien ? Pouvez-vous compléter la dimension manquante ?), presque blanche, d'une hauteur d'environ 45 mm (mesurée par moi, je n'ai pas pu trouver de dimensions officielles). La face supérieure est ornée de motifs abstraits imprimés en bleu, et la face avant est ornée d'un smiley. Dans l'ensemble, l'Alvik a une belle apparence et semble robuste.

Vue sur l’électronique

 

Malheureusement, l'impression de robustesse est quelque peu diminuée par la carte Arduino Nano ESP32, qui montre des composants électroniques non protégés montés sur le dessus de l'Alvik, et une sorte d'icône « ne pas toucher » à côté. Il est vrai que la carte Nano est amovible, mais c'est aussi le contrôleur principal qui fournit le Wi-Fi et le Bluetooth et c'est aussi le chargeur de batterie...

Le Arduino Alvik possède des capteurs

 La face avant conviviale est équipée d'un capteur de temps de vol (ToF). Sur la face arrière se trouve une rangée de connecteurs I²C au format Qwiic (Sparkfun) et Grove (Seeed). Vous y trouverez également l'interrupteur à glissière On/Off et un connecteur pour connecter jusqu'à deux servomoteurs.

 

 

En retournant le robot, on découvre le réseau de capteurs de suivi de ligne (qui, à proprement parler, est monté sur la face avant). Sont également visibles l'accéléromètre, le capteur de couleur avec une LED blanche brillante ainsi que deux minuscules boutons poussoirs (Boot et Reset) au fond d'un trou assez profond. Espérons que ces deux boutons ne seront pas utilisés souvent.

Batterie interchangeable

 

Sur le dessous se trouve également le couvercle de la batterie qui permet d'accéder à la cellule li-ion amovible de type 18650. L'idée est que l'enseignant dispose de batteries de rechange chargées, afin de pouvoir remplacer rapidement une batterie vide au lieu d'interrompre le cours de façon prématurée.

Personnalisation

 

Le robot est équipé de deux roues et d'une roulette à bille métallique pour l'empêcher de tomber. Les deux côtés des roues comportent chacun six perçages destinés à l'assemblage de pièces mécaniques. Deux d'entre eux sont compatibles avec Lego Technic, et les quatre autres sont destinés à recevoir des vis de type M3. Bien que cela ne soit pas prévu, vous pouvez également monter quelque chose sur l'Alvik en utilisant les vis de fixation supérieures. La face supérieure comporte également deux encoches ovales, dont l'utilité n'est pas précisée.

Touches tactiles sur la face supérieure de l'Arduino Alvik

La face supérieure est en fait la face arrière du circuit imprimé principal. En regardant de près les motifs, on constate qu'ils forment un clavier tactile capacitif à sept touches (Haut, Bas, Gauche, Droite, Entrée, OK et Annulation). Il y a également deux leds RVB (DL1 et DL2), une au-dessus de chaque roue.

 

 

La carte Nano est bordée des deux côtés d'une rangée de trous qui peuvent être utilisés avec des fils pour plaque d'essais (aussi appelés câbles Dupont ou fils de liaison). Cela permet au Nano de se connecter à des circuits externes, par exemple sur une plaque de prototypage. Il est intéressant de noter que la broche TX1 de la carte Nano n'est pas accessible de cette manière. Je suis sûr qu'il y a une bonne raison à cela.

Les autres trous minuscules ne cachent pas de capteurs ou de leds, il s'agit simplement de trous de fixation et d'alignement pour les pièces montées de l'autre côté de la carte.

Que pouvez-vous faire avec ?

Après avoir chargé la batterie (la led sur la carte Nano indique l'état de charge) et allumé le robot, il ne se passe rien d'autre qu'un clignotement des leds. Mais ce n'est pas vrai, car lorsque les leds DL1 et D2 deviennent bleues, le robot attend une action de votre part. À l'aide des touches Haut et Bas, vous pouvez maintenant sélectionner l'une des trois démonstrations : Rouge (programmer une trajectoire, puis la faire suivre par le robot), Bleu (suivre la ligne noire) et Vert (suivre la main). Il s'agit de démos intéressantes qui fonctionnent bien. Ce n'est pas une nouveauté, mais elles permettent de commencer à jouer tout de suite.

Entrer dans MicroPython

Une fois le jeu terminé, vous pouvez passer à l'exercice suivant, qui est une immersion dans MicroPython. Vous installerez l'environnement de développement Arduino Lab pour créer des programmes Alvik et essayerez un exemple. Les personnes qui ne connaissent pas la programmation peuvent se sentir un peu perdues à ce stade.

 

 

Si après avoir gravi cette étape, vous êtes toujours intéressé, vous pouvez passer aux leçons de programmation gratuites. Au moment de la rédaction de cet article, il y en avait onze, allant du simple clignotement d'une led à la recherche d'une station de recharge (virtuelle). Tout cela se fait en MicroPython, et un cours générique utile pour les débutants en MicroPython n'a pas été oublié.

Programme scolaire

D'autres cours sont inclus dans le programme pédagogique Arduino basé sur le cloud, mais comme je n'en ai pas (il n'est pas gratuit), je n'ai pas pu les consulter.

 

 

Autres langages de programmation

Même si j'ai cherché partout (je crois), je n'ai pas trouvé beaucoup d'informations techniques sur l'Alvik. Programmer l'Alvik dans un autre langage que MicroPython est possible (bien sûr que oui), mais comment ? Un schéma, par exemple, aurait été le bienvenu, ou un document expliquant comment le Nano communique avec le MCU STM32.

Conclusion

L'Arduino Alvik est une jolie plateforme robotique mobile, polyvalente et extensible, conçue avec soin, dotée de fonctions sans fil et d'une puissance de traitement suffisante pour réaliser des expériences amusantes et de nombreuses autres choses. Honnêtement, je ne pense pas qu'il y ait quoi que ce soit à reprocher au produit lui-même (même si je le trouve un peu cher à 150 € environ). Peut-être faudrait-il ajouter une protection pour la carte Nano ?

 

 

L'Arduino Alvik va-t-il changer la donne ?

L'Arduino Alvik est cependant censé être plus qu'un simple petit robot. Il est supposé changer la donne en matière d'éducation pour la formation STE(A)M, ce dont je ne suis pas convaincu. Il ne s'agit pas d'un nouveau concept, carj'ai déjà vu d'autres produits de ce genre à maintes reprises.

MicroPython est-il la solution ?

De plus, je ne comprends vraiment pas comment on peut espérer motiver les enfants (ou quiconque) à se lancer dans l'ingénierie, les sciences ou l'art en leur présentant du code MicroPython (ou n'importe quel langage de programmation d'ailleurs). Vous n'avez pas besoin de robots pour apprendre la programmation, par exemple :

 

Maintenant, réécrivez ceci en utilisant le langage de programmation de votre choix sans faire une seule erreur de frappe.

Oh là là ! C'est tellement ennuyeux ! Qu'y a-t-il sur TikTok ?

Soutien de l'IA ?

Même si Arduino a produit un grand nombre de documents et d'exercices pour Alvik, ce qui est très bien, ils sont incomplets et ne concernent que MicroPython. Un support pour Arduino lui-même aurait été logique, bien sûr, mais aussi quelques détails supplémentaires sur le matériel de base devraient être utiles pour les utilisateurs que cela intéresse. En fait, on a un peu l'impression que le matériel Alvik a été lancé avant que les producteurs de contenu ne soient prêts. Et qu'en est-il du support de programmation de type ChatGPT ?

Traduction : Laurent RAUBER