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Les types d'ordinateurs utilisés en robotique varient considérablement en fonction de la complexité, de l'objectif et de l'application du robot. Il n’existe pas un seul « type » mais plutôt une gamme de matériel informatique impliqué, travaillant souvent ensemble. Voici une répartition :
1. Microcontrôleurs :
* Rôle : Ce sont les bêtes de somme de nombreux robots, en particulier les plus petits et les plus simples. Ils gèrent des tâches de contrôle de bas niveau telles que le contrôle du moteur, la lecture des capteurs et la prise de décision de base. Ils sont compacts, économes en énergie et relativement peu coûteux.
* Exemples : Arduino, Raspberry Pi Pico (bien que cela brouille la frontière avec les ordinateurs monocarte), ESP32, divers microcontrôleurs basés sur ARM.
2. Ordinateurs monocarte (SBC) :
* Rôle : Ceux-ci offrent plus de puissance de traitement et de flexibilité que les microcontrôleurs. Ils peuvent gérer des tâches plus complexes telles que le traitement d’images, la prise de décision de niveau supérieur à l’aide d’algorithmes d’IA et la communication avec d’autres systèmes. Ils servent souvent de « cerveau » au robot.
* Exemples : Raspberry Pi (différents modèles), NVIDIA Jetson Nano/Xavier, ODROID, BeagleBone.
3. Systèmes embarqués :
* Rôle : Il s'agit de systèmes informatiques personnalisés conçus spécifiquement pour une application robotique particulière. Ils s'intègrent souvent étroitement au matériel et aux logiciels du robot, offrant des performances optimisées pour des tâches spécifiques. Ils sont souvent plus robustes et fiables que les ordinateurs à usage général. Cette catégorie est très large.
* Exemples : Systèmes conçus sur mesure construits autour de processeurs puissants (par exemple, Intel Atom, série ARM Cortex-A) ou de FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) spécialisés.
4. Contrôleurs logiques programmables (PLC) :
* Rôle : Principalement utilisé en robotique industrielle et en automatisation. Les automates sont des systèmes hautement fiables et robustes conçus pour les environnements industriels difficiles. Ils excellent dans le contrôle de séquences d'actions complexes et dans la gestion des signaux d'entrée/sortie de divers capteurs et actionneurs.
* Exemples : Allen-Bradley PLC-5, Siemens S7-300, Schneider Electric Modicon.
5. GPU (unités de traitement graphique) :
* Rôle : Particulièrement crucial pour les robots effectuant des tâches gourmandes en calcul telles que le traitement d’images en temps réel, la reconnaissance d’objets et l’apprentissage automatique. Les GPU offrent des capacités de traitement massivement parallèles, idéales pour ces applications. Souvent trouvé en conjonction avec des SBC ou des systèmes embarqués.
* Exemples : GPU NVIDIA (différents modèles), GPU AMD.
6. FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) :
* Rôle : Matériel hautement personnalisable qui peut être programmé pour exécuter des fonctions spécifiques. Ils offrent des performances et une flexibilité élevées, en particulier pour les tâches nécessitant un traitement en temps réel et une logique personnalisée. Souvent utilisé avec d’autres types d’ordinateurs.
7. Informatique en nuage :
* Rôle : De plus en plus important pour traiter les données des robots et fournir des fonctionnalités avancées telles que l’IA basée sur le cloud et la surveillance à distance. Les robots ne disposent peut-être pas de toute la puissance de traitement embarquée, mais s'appuient sur les services cloud pour des tâches complexes.
Dans de nombreux robots avancés, vous trouverez une combinaison de ces types d’ordinateurs travaillant ensemble. Par exemple, un robot industriel complexe peut utiliser un API pour le contrôle global, un système intégré pour le contrôle du moteur et un GPU pour le traitement de la vision en temps réel, le tout communiquant via un réseau. La sélection dépend des besoins spécifiques du robot.
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