Construire Votre Propre Robot Raspberry Pi : Guide Accessible aux Débutants

Vous trouvez la construction d'un robot Raspberry Pi complexe ? Vous êtes au bon endroit.

Utiliser une carte Pi pour votre robot vous donne un ordinateur complet à prix abordable. Avec son format compact et son large soutien communautaire, c'est une excellente carte, même pour débutants.

La robotique implique des circuits plus avancés. Pas d'inquiétude, nous simplifions au maximum.

Cet article couvre la construction d'un robot Raspberry Pi et divers projets de robots Pi.

Comment Construire un Robot Raspberry Pi

Nous construisons un robot débutant évitant les obstacles et naviguant librement.

Pièces Nécessaires

• Raspberry Pi (modèles B, B+, ou 2)
• Moteurs DC avec réducteur (×2)
• Roue directrice caster (×1)
• Carte SD (×1)
• Souris, clavier, moniteur (pour config)
• Bouton-poussoir (×1)
• Résistance 200Ω (×1)
• Platine d'essai (×1)
• Ruban adhésif double face (×1)
• Pilote moteur L293D (×1)
• Câbles de liaison M/M ou F/F (×1)
• Châssis robot + roues (×1)
• Modules capteurs IR (×2)

Construction du Projet

Connectez d'abord le capteur IR au Raspberry Pi. Allumez le Pi connecté à clavier, souris, moniteur. Vérifiez le capteur.

Alimentez le capteur : 5V et GND du Pi vers le capteur. Connectez la broche de sortie du capteur aux GPIO 16 et 3 (selon configuration GPIO.BOARD).

Code de test (enregistrer sous irtest.py) :

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(16, GPIO.IN)
GPIO.setup(3, GPIO.IN)
while True:
    print("IR Sensor 1:", GPIO.input(16))
    print("IR Sensor 2:", GPIO.input(3))
    time.sleep(0.1)

Exécutez : sudo python irtest.py. Bloquez le capteur → affichage change (0/1). Si échec : vérifiez connexions/remplacez composants.

Connexion des Moteurs avec le L293D

Alimentez le L293D via ses bornes + et - (pile 9V). Reliez le - du L293D au GND du Pi.

Utilisez 4 GPIO en sortie pour créer les entrées du pilote et contrôler le sens de rotation des deux moteurs. Connectez les bornes des deux moteurs aux 4 sorties du L293D. Ajoutez un bouton-poussoir pour activer/désactiver le robot.

Schéma de câblage complet : (schéma original conservé)

Assemblage Final

Fixez les roues sur les moteurs, assemblez sur le châssis. Securez avec ruban double face.

Testez les moteurs avec le code ci-dessous (enregistrer moto.py, exécuter sudo python moto.py) :

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
Motor1A, Motor1B, Motor1E = 16, 18, 22
Motor2A, Motor2B, Motor2E = 19, 21, 23
GPIO.setup(Motor1A, GPIO.OUT)
GPIO.setup(Motor1B, GPIO.OUT)
GPIO.setup(Motor1E, GPIO.OUT)
GPIO.setup(Motor2A, GPIO.OUT)
GPIO.setup(Motor2B, GPIO.OUT)
GPIO.setup(Motor2E, GPIO.OUT)
print("Test moteurs...")
GPIO.output(Motor1A, True); GPIO.output(Motor1B, False); GPIO.output(Motor1E, True)
GPIO.output(Motor2A, True); GPIO.output(Motor2B, False); GPIO.output(Motor2E, True)
time.sleep(2)
GPIO.output(Motor1E, False); GPIO.output(Motor2E, False)
GPIO.cleanup()

Fonctionnement

Appui bouton → robot activé, avance. Capteurs IR cherchent obstacles. Détection → Pi manœuvre pour contourner. Nouvel appui → désactivation.

Projets Robots Raspberry Pi

Si vous voulez plus de défis, voici d'excellents projets :

1. Robot Quadrupède CHOP

Projet DIY open-source style Boston Dynamics Spot. Personnalisable avec pièces imprimées 3D. Composants clés : Raspberry Pi 4B + Arduino Mega. Arduino filtre capteurs + contrôle servos ; Pi collecte données + scripts Python pour mouvement. Modèle cinématique inverse pour contrôle servos. Manette Bluetooth pour direction.

2. Robot Ping-Pong

Joue au tennis de table contre humains (niveaux débutant à avancé). Version commerciale ~2000$, version DIY avec pièces existantes, impression 3D, découpe laser. Contrôle via WiFi.

3. Robot Humanoïde Raspberry Pi

Évitement d'obstacles, détection distance ultrasonique, contrôle sans fil. Nécessite : kit Robotics Bioloid, gyroscope, capteur distance. Recommandé : Raspberry Pi Zero + batterie 2500 mAh monocellule. Convertisseur analogique-numérique pour lire capteurs.

4. Pi Roomba

Aspirateur robot style Roomba mais plus intelligent. Nécessite interface série Roomba 530 pour connexion Pi. Codage en JavaScript (package npm). Communication via RxTX. Contrôle joystick + réglage niveau sortie.

5. Robot Beurre (Butter Robot)

Enregistre/stream vidéo haute qualité + audio. Composants : Pi Camera Module + périphérique USB. Liste : Raspberry Pi Zero W, module caméra RPi, moteurs DC, carte audio USB, pilote moteur L9110, LED, batterie, servos 9g, interrupteur glissière, haut-parleur. Contrôle via app Blynk (support streaming vidéo).

6. Chat Robotique Petoi (Nybble)

Projet open-source chat mécanique Nybble. Pièces bois découpées laser au lieu d'impression 3D. Composants : Raspberry Pi 3B+, kit Nybble, SparkFun Arduino Pro Mini. Contrôle mouvement via microcontrôleur compatible Arduino. Mémoire musculaire pour mouvements. Pi permet d'ajuster code Nybble et commandes simples.

7. Spot Micro

Version miniature du robot quadrupède Spot. Démarche trot/marche avec contrôle angulaire 3 axes. Raspberry Pi 3B + Ubuntu. Framework C++ et Python. Composants : Pi 3B, écran LCD 15×2, carte servos PCA9685, batterie 4000 mAh, régulateur 5V, pièces 3D, LiDAR (optionnel cartographie).

8. Robot de Combat Miniature

Puissant robot de combat. Raspberry Pi Zero traduit entrées manette Bluetooth en commandes contrôleurs moteurs. GPIO simple au lieu d'émetteur RC. Composants : carte L298N (locomotion), ESC Tarot TL300G (moteurs brushless), batterie 500 mAh, châssis imprimé 3D.

9. Robot Dévasteur Raspberry Pi

Char robotique avec Pi Zero W. Support imprimé 3D custom, code Python, circuit contrôleur moteur. Caméra embarquée optionnelle. Tout disponible sur plateforme mobile Devastator Tank.

Conclusion

Le Raspberry Pi est un mini-ordinateur polyvalent pour diverses applications. La plupart des projets robots listés utilisent du Python débutant.

Si vous manquez des composants, essayez les kits robotiques : pièces prêtes à l'emploi.

Compétences de base à intermédiaires requises pour ces projets.

Des questions ? Contactez-nous, nous serons heureux de vous aider.