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Les élèves pourront apprendre au robot à suivre leur main ou un objet bien identifiable.

On pourra aller plus loin en laissant place à l'imagination des élèves : réalisation de parcours ou chorégraphies, où le robot réagit à divers signes visuels, comme par exemple des signes de la main.

[Contenu vidéo à venir]

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Introduction

Placez le robot sur une table avec assez d’espace pour se déplacer. Vous pouvez utiliser une arène si vous voulez éviter que le robot tombe de la table. Dans ce cas, une petite arène sans obstacle sera suffisante.
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Paramétrage

Connectez le robot à l’ordinateur, puis choisissez la configuration d'exemple “navigation avec caméra”.

Nous utiliserons le capteur caméra, et les actions suivantes : avancer, pivoter à droite, pivoter à gauche, et s’arrêter.

Veillez à adapter la vitesse à la taille de la table.

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Entraînement et mise en oeuvre (phase d’apprentissage)

L'entraînement se fera à 2, en faisant attention à être bien coordonné.
Un des élèves s’occupera de faire les signes de la main au robot, pendant que l’autre va gérer le logiciel.

L’objectif est d’apprendre au robot à suivre la main de l’élève (ou un objet bien identifiable).

Dans une première phase, un des élèves place sa main dans le champ de vision caméra du robot, pendant que l’autre choisit l’action qui rapprochera le robot au plus près de la main. Donnez plusieurs exemples au robot pour chaque position de la main dans l’image.

Dans une deuxième phase, il faudra apprendre au robot à s’arrêter lorsqu’il ne voit pas de main. De nouveau, le robot a besoin de plusieurs exemples avec des points de vue différents : l’élève en charge du logiciel clique sur l’action “s’arrêter”, pendant que l’autre élève place le robot à différents endroits (en faisant attention à ne rien mettre devant la caméra évidemment !)

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Test de l’apprentissage et améliorations

Activez maintenant le mode Autonome.

Vérifiez que le robot a bien appris en observant s'il suit correctement votre main.
Si ce n'est pas le cas, désactivez à nouveau le mode autonome et ré-entraînez le robot.

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Des pistes pour aller plus loin

• On inverse les rôles, le robot parvient-il à suivre la main de l’autre élève ou un objet différent ? Si non : poursuivre l’entraînement jusqu’à ce que le robot soit capable de suivre les mains des deux élèves.
• Placez le robot sur un parcours (tracez par exemple 2 lignes parallèles sur le sol), le mettre en mode autonome et le guider à la main sur le parcours. Permet d’évaluer à la fois l’entraînement du robot et le guidage effectué par l’élève.
• Entraînez un robot à en suivre un autre ! Le robot de devant sera piloté, et l’autre devra le suivre en mode autonome. Astuce : pensez à choisir une vitesse un peu plus faible pour le robot suiveur.
• Visualiser les données d’apprentissage et corriger les erreurs qui s’y trouvent. Le comportement du robot s'en trouvera amélioré.

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Bilan et retours d'expérience

La mission des élèves était de réaliser l’entraînement (apprentissage supervisé) d’une IA.

Après apprentissage, le robot est capable d'interagir avec un utilisateur en réagissant aux signes de sa main.

En montrant des exemples au robot, il parvient à associer correctement les bonnes actions aux signes de main correspondants ce qui permet de « communiquer » avec lui.

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Notions à retenir :

• Ce sont les données d’entraînement qui déterminent le comportement du robot.
• La qualité des données (absence d’erreurs) est très importante.
• Il faut aussi fournir au robot des exemples suffisamment divers si l’on souhaite qu’il soit capable de généraliser le comportement suivi (par exemple suivre un autre objet ou une main différente).