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Composants professionnels ou amateurs

dimanche 10 juillet 2011, par Julien H.

Cet article répond à une question posée sur le forum Robot-Maker concernant l’utilisation par les professionnels des mêmes composants électroniques que nos robots amateurs.

Les composants amateurs et pros ne sont pas les mêmes. Peut-être au début, au moment de la R&D et du prototypage, mais rapidement il y a une divergence.

Il faut distinguer dans cette réponse les composants électroniques des composants d’un robot, c’est-à-dire ses cartes (circuits imprimés, logique programmable) et ses modules (caméra, GPS, moteurs).

 Les composants électroniques

Il est évident que les résistances, condensateurs, diodes, mais aussi certains micro-contrôleurs, les circuits intégrés, les puces MEMS pour les gyroscopes, etc.. sont souvent les mêmes que ceux des amateurs, à quelques changements prêts : versions CMS, versions basse consommation, versions à mémoire réduite pour coûter moins cher, etc...

Il est parfois possible qu’une entreprise prévoit une production suffisamment importante pour qu’un fabricant de composants électroniques lui réalise une version spécifique (c’était le cas de Nintendo avec les puces Analog Devices de ses manettes Wii). Pour la robotique, certains traitements numériques peuvent être faits dans des FPGA et des puces programmables types Altera, que seuls certains amateurs très calés peuvent aussi utiliser.

Il y a une autre raison qui pousse beaucoup d’entreprises à ne pas utiliser les mêmes composants que les amateurs : c’est pour rendre la copie plus complexe (quand ce n’est pas tout simplement une question de prix). Dans bons nombres de produits démontés, j’ai trouvé des puces que je n’aurai pas utilisées, connaissant une alternative plus courante (genre un LM393 comme ampli op ou un L293D comme pont en H).

 Les cartes et les modules

Les robots conçus par les entreprises ne sont généralement pas aussi modulaires et évolutifs que ceux que conçoivent des amateurs. Il n’y a pas toutes les options dont on a besoin quand on développe son robot : pas de connecteur de programmation, pas de pattes d’extension, pas de leds, pas d’écrans de contrôle, pas de port de debug...

Surtout, là où on utilisera 20 € dans un produit tout fait pour gagner 2 semaines de développement, une entreprise préfère investir 3000 euros dans le salaire d’un développeur qui saura faire en 6 semaines une carte spécifique qui ne coûtera que 2 euros à produire en masse. Idem pour les micro-contrôleurs : au lieu d’utiliser des versions avec beaucoup de mémoire (32ko pour un robot amateur, c’est courant bien que surdimensionné), une entreprise va demander à ses développeurs de bosser 1 mois pour tout faire tenir dans 4ko, car le prix en sera divisé par 2 ou 3, multiplié par 10 000 exemplaires ça commence à faire beaucoup et ça rentabilise le travail d’optimisation, qu’un amateur n’a pas le temps (et souvent pas les compétences) de faire.

Il ne faut pas oublier non plus qu’une entreprise n’a pas le droit d’utiliser des outils et des matériels dont la licence ne le permet pas. Les amateurs utilisent désormais beaucoup de produits sous licences libres. Même si beaucoup de licences libres permettent une utilisation commerciale, certains cas de commercialisation ne le permettent pas (notamment la modification du code sans distribution sous la même licence).

 Exemple d’un composant différent : l’écran LCD

Un écran LCD pour un amateur, c’est souvent une version type Hitachi avec un protocole standard, et même mieux avec déjà l’électronique de conversion série ou I2C tout fait. Une entreprise n’aura aucune peine à économiser des milliers d’euros à prendre un LCD moins cher et à faire développer son propre protocole, et à se passer de conversion. En utilisant des micro-contrôleurs CMS, on peut même récupérer des pattes supplémentaires qui permettent de piloter l’écran LCD sur 4 bits sans passer par l’électronique de conversion I2C ou série vers le protocole 8 bits. Donc tous ceux qui récupèrent des LCD dans des cafetières cassées, apprêtez-vous à passer des nuits à décoder un protocole propriétaire avec des astuces bizarroïdes (genre pour faire un chiffre il faut envoyer deux lettres, juste parce que ça économise quelques bits de mémoire).

 Les robots français

Pour Aldebaran (Nao), ils font leurs propres cartes, comme pour Gostai (Jazz).

D’autres sociétés, plus jeunes et moins haut-niveau qu’Aldebaran ou Gostai, font appel à des entreprises asiatiques (Corée notamment) pour avoir des platines de robots à bas prix qu’ils vont spécialiser, et effectivement parfois rajouter une extension toute faite comme le ferai un amateur, genre une Arduino. Je n’ai pas assez d’exemples pour savoir si c’est une tendance qui va s’amplifier, notamment si des amateurs se mettent à créer leur boite.

 Évolution ?

Il peut à l’opposé y avoir une volonté expresse d’utiliser des composants amateurs, si on veut ne pas faire de service après-vente et laisser la communauté des utilisateurs résoudre les problèmes, c’est le cas de DIY Drones et des quadri-rotors.

Souvent aussi ce sont des amateurs qui sont à l’origine de ces projets, et si des kits sont mis en vente, je ne sais pas s’il y a une entreprise derrière (j’imagine que oui s’il y a un objectif de bénéfice retiré de la vente du kit).


Voir en ligne : Forum Robot-Maker

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