ANDY – Le robot humanoïde polyvalent

Fonctionnement du logiciel

Voici un aperçu concis du cycle de fonctionnement d'Andy, du démarrage à l'arrêt. L'intégralité du code est open‑source et consultable ici. Un organigramme simplifié illustre le processus.

Étape 1 : Démarrer Andy

Activez Andy en basculant l'interrupteur arrière. L'énergie provient d'une batterie Li‑Po 11,1 V 1300 mAh, passant par un UBEC vers les drivers moteurs L298N et le Raspberry Pi. Une fois le Pi démarré, il lance automatiquement boot.sh, qui démarre l'application principale. Le script charge ensuite deux fichiers de configuration – vérifiant si le serveur doit démarrer, si les connexions clientes sont autorisées, et tout drapeau de mode futur. Enfin, Andy calibre le microphone sur un seuil de silence défini.

Étape 2 : Obtenir une commande

Système en marche, Andy fonctionne comme une machine à états. Il écoute en continu les commandes du microphone intégré et, si le serveur est actif, depuis le réseau. La parole reconnue est transcrite en texte et transmise au gestionnaire de commandes.

Étape 3 : Exécuter la commande

La routine appropriée dans cmds.py est invoquée. Une demande d'arrêt termine proprement logiciel et matériel ; toutes les autres commandes s'exécutent avant de revenir à l'état d'écoute.

Conclusion

Le logiciel d'Andy dépasse 1 600 lignes, couvrant contrôle moteurs, reconnaissance vocale, et réseau. Pour un regard plus approfondi, regardez la vidéo de démo du Prototype #1. Le code reste entièrement transparent, invitant contributions et révisions.

Le Cerveau

Le Raspberry Pi agit comme processeur central d'Andy, gérant tout, des drivers moteurs au traitement vocal. Toute la logique est encapsulée dans le dépôt open‑source lié plus haut.

Alimentation

Andy est alimenté par une batterie Li‑Po 11,1 V 1300 mAh. Un UBEC abaisse la tension à 5 V pour le Pi, assurant un fonctionnement stable.

Pilotage moteurs

Trois drivers pont en H L298N contrôlent au total six moteurs CC – deux par driver – permettant à Andy d'exécuter des patterns de locomotion complexes.

Extension GPIO

Pour dépasser les GPIO limités du Pi, un expanseur I²C MCP23017 ajoute des sorties supplémentaires. Actuellement, il alimente une LED de statut mais peut être étendu pour futurs périphériques.

Itérations futures – Version 2

Le prochain prototype d'Andy aura un corps entièrement articulé avec dix degrés de liberté (10 DOF) contre six à l'origine. Voici les améliorations matérielles prévues.

Schéma et nouvelles fonctionnalités

• Surveillance tension batterie avec arrêt automatique basse tension pour protéger carte SD et durée de vie batterie.
• LED de mise sous tension indiquant le démarrage du Raspberry Pi.
• Bargraphe LED 10 segments pour statut batterie temps réel, niveau décibels ambiant, et signalisation d'erreurs.
• Dix servos : quatre pour les jambes (4 DOF) et six pour les bras (6 DOF).

Surveillance batterie

Le circuit intégré vérifie en continu la tension de la batterie. Si le niveau tombe sous un seuil sûr, Andy s'éteint gracieusement, évitant corruption de données et prolongeant la longévité de la batterie. La charge restante est visualisée sur la barre LED.

Indicateur de mise sous tension

Une LED verte, pilotée par le rail 3,3 V du Pi, s'allume immédiatement au démarrage, donnant un repère visuel rapide qu'Andy est en ligne.

Sortie LED 5 segments

Bien qu'un afficheur 5 segments dédié ne soit pas encore disponible, une barre LED personnalisée affichera la tension batterie, le bruit ambiant, et clignotera pour signaler les erreurs.

10 moteurs servo

Avec 10 servos, Andy atteint 4 DOF par jambe et 6 DOF par bras, permettant une marche plus naturelle et une manipulation précise.

Perspectives du projet

Les pièces pour les jambes bipèdes sont attendues pour août, après quoi une démo de marche sera filmée. Des fonctionnalités additionnelles – dont l'articulation complète des bras – seront déployées cet automne et hiver, selon la disponibilité des composants. Contributions et suggestions de fonctionnalités sont bienvenues dans les commentaires.

Pour une plongée technique complète, référez‑vous à la documentation complète du projet intitulée « ANDY – A Multi‑Purpose Humanoid Robot ».