Construire un robot intelligent avec le Bridge Shield – Intégration Raspberry Pi & Arduino

Le Bridge Shield est une carte de développement open‑source conçue pour étudiants, makers et chercheurs. Associée à un Raspberry Pi ou un Arduino Uno, elle débloque une large gamme de projets robotiques et domotiques DIY.

Nous soutenons actuellement le projet sur Kickstarter – pensez à nous soutenir ou à partager le lien ci‑dessous.

Lien Kickstarter Bridge Shield

Caractéristiques clés (2ᵉ génération)

• IMU 10 DOF (Unité de mesure inertielle)
• Capteur de température
• Double driver pont en H (1 A par canal)
• Driver servo I²C 8 canaux
• Horloge temps réel avec pile de secours
• Convertisseur de niveau bidirectionnel 5 V↔3,3 V
• Level shifting pour SPI, I²C, UART (Arduino Uno ↔ Raspberry Pi)
• Microcontrôleur ATtiny85 avec bootloader Arduino
• Connecteurs pour ESP8266 Wi‑Fi, HC‑05 Bluetooth, télécommande IR, USB‑vers‑UART
• Entrée unique 12 V alimentant Pi, Arduino, et régulateurs 3 A, 5 V/3 A et 3,3 V/1 A
• Chargeur double cellule Li‑Ion avec indicateurs LED
• LED à intensité variable pilotée en I²C

Tous les composants sont conçus pour s'adapter à la plupart des empilements de shields Arduino Uno et Raspberry Pi standards.

Projets déjà réalisés

• Robot piloté par Internet
• Contrôleur domotique pour tout appareil branché
• Caméra IP
• Plateforme Raspberry Pi mobile avec batterie de secours

Ce que vous pouvez faire

• Robot autonome ou auto‑équilibré
• Drone DIY (utilisation responsable – clause de non‑responsabilité vie privée)
• Domotique intelligente avec capteurs I²C et drivers moteurs embarqués (servos, CC, pas‑à‑pas)

Nous avons terminé le premier prototype et sommes en phase de test. La seconde génération apportera des fonctionnalités encore plus puissantes. Regardez nos vidéos sur le site et YouTube pour plus de détails.

Démarrage : Robot piloté par Internet

Étape 1 : Configurer votre Raspberry Pi

Ingrédients :

1. Bridge Shield (ou carte L293D)
2. Raspberry Pi avec carte SD et alimentation
3. Module caméra USB ou Pi
4. Châssis robot, pinces moteurs, écrous/boulons, périphériques
5. 2 moteurs CC (type BO)
6. Batterie Li‑Ion 2 cellules (1 000‑2 000 mAh)
7. Arduino Uno (optionnel)
8. Module ESP8266 Wi‑Fi (optionnel)
9. Écran OLED 1,3" (optionnel)

Commencez par installer un serveur web et PHP sur votre Pi. Suivez cet instructable pour les étapes détaillées, puis lancez :

$ sudo apt‑get update
$ sudo apt‑get install apache2 php5 libapache2-mod-php5

Vérifiez en visitant https://<votre‑IP‑pi> dans un navigateur. Optionnellement, installez un serveur FTP :

$ sudo apt‑get install vsftpd
$ sudo nano /etc/vsftpd.conf

Effectuez les modifications suivantes :

• Changez anonymous_enable=YES en anonymous_enable=NO
• Décommentez local_enable=YES et write_enable=YES
• Ajoutez force_dot_files=YES à la fin

Redémarrez le service :

$ sudo service vsftpd restart

Étape 2 : Installer MPEG‑Streamer

MPEG‑Streamer diffuse le flux caméra sur Internet. Installez les dépendances :

$ sudo apt‑get install libjpeg8-dev imagemagick

Clonez, compilez et lancez le streamer :

$ cd ~
$ mkdir tmp
$ cd tmp
$ svn co https://svn.code.sf.net/p/mjpg-streamer/code/mjpg… mjpg-streamer
$ cd mjpg-streamer/mjpg-streamer
$ make
$ cd /home/pi/code/mjpg-streamer
$ ./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o "./output_http.so -p 8080 -w ./www"

Visualisez le flux à https://<IP‑pi>:8080 ou https://<IP‑pi>:8080/?action=stream.

Étape 3 : Interfacer PHP & Python avec les GPIO

Installez WiringPi (instructions sur le site officiel). Placez ensuite les fichiers suivants dans /var/www/server/ :

• control.html
• control.php
• control.py

Éditez control.html pour pointer vers le flux :

$ sudo nano /var/www/server/control.html

Remplacez img src par :

img src="https://<IP‑pi>:8080/?action=stream"

Accédez à la page à https://<IP‑pi>/server/control.html. Les boutons basculeront les broches GPIO via le script PHP.

Étape 4 : Connecter le matériel (Pi & Bridge Shield)

Utilisez le driver moteur du Bridge Shield pour alimenter vos moteurs directement depuis les GPIO du Pi. Associez les broches comme suit (exemple) :

• GPIO 4 → Broche driver 2
• GPIO 17 → Broche driver 7
• GPIO 22 → Broche driver 15
• GPIO 23 → Broche driver 10

Montez le Shield et le Pi sur le châssis, fixez la batterie Li‑Ion et insérez le dongle Wi‑Fi dans l'emplacement prévu.

Étape 5 : ESP8266 & Arduino UNO optionnels pour la domotique

Pour le contrôle Wi‑Fi d'appareils, mettez à jour control.py avec l'IP et le port de votre ESP8266 :

$ sudo nano /var/www/server/control.py

Définissez :

• TCP_IP = "<ip‑esp>"
• TCP_PORT = <port‑esp>

Téléversez le sketch Arduino et installez les bibliothèques Adafruit OLED. Configurez le port forwarding sur votre routeur (ex. Netgear) pour exposer le port de l'ESP8266. Voir guide de port forwarding.

Pour plus de détails, visitez la page Robot Using Raspberry Pi & Bridge Shield.