Robot à commande gestuelle piloté par Raspberry Pi

En avez‑vous assez des contrôles par boutons ? Imaginez piloter un robot par de simples gestes de la main depuis votre canapé. Ce tutoriel montre comment construire un robot bimoteur répondant aux mouvements de la main en utilisant un Raspberry Pi, un accéléromètre, et une communication RF.

Vue d'ensemble

Nous utilisons un Raspberry Pi 3 côté émetteur pour lire les données de l'accéléromètre, les encoder avec un module HT12E, et transmettre le signal via une paire RF 434 MHz. Côté robot, une batterie 12 V alimente un décodeur HT12D et un driver moteur L293D, qui commande deux moteurs CC selon les commandes de geste reçues.

Composants

Composant	Spécification	Qté
Raspberry Pi	Modèle 3	1
Carte MicroSD	≥ 8 Go	1
Accéléromètre	ADXL345 ou MPU6050	1
Module RF	TX & RX 434 MHz	1
Alimentation	5 V USB pour Pi ; 12 V batterie pour robot	1
Fils	Femelle‑mâle & mâle‑femelle	10 chacun
Encodeur	HT12E (module préféré)	1
Décodeur	HT12D (module préféré)	1
Driver moteur	L293D (module préféré)	1

Diagramme de blocs

Côté émetteur

L'accéléromètre fournit les données de mouvement brutes au Pi. Python traite les lectures, les mappe en commandes de mouvement, et envoie un code 4 bits à l'encodeur HT12E via GPIO. L'encodeur sérialise le code, et l'émetteur RF le diffuse.

Côté récepteur

Le récepteur RF capte le signal et le transmet au décodeur HT12D. Le code 4 bits décodé pilote le driver moteur L293D, qui contrôle les moteurs gauche et droit du robot pour avancer, reculer, tourner gauche, droite, ou s'arrêter.

Bases de l'accéléromètre

Un accéléromètre mesure l'accélération sur trois axes. L'accélération statique (gravité) révèle l'inclinaison ; l'accélération dynamique détecte le mouvement. Les modèles numériques comme ADXL345 ou MPU6050 communiquent via I²C, fournissant des données fiables à faible bruit. Le MPU6050 inclut aussi un gyroscope, utile pour détection de mouvements plus complexes.

Connexion de l'accéléromètre au Raspberry Pi

Utilisez le bus I²C : connectez SDA et SCL du Pi à ceux du capteur, et alimentez le capteur en 3,3 V et GND. Activez I²C dans Raspbian : sudo raspi-config → Interface Options → I²C. Installez les utilitaires SMBus :

sudo apt-get install python-smbus i2c-tools

Détectez le périphérique : sudo i2c-detect -y 1 – ADXL345 apparaît à 0x53 ; MPU6050 à 0x68 ou 0x69.

Clonez la bibliothèque et lancez l'exemple :

git clone https://github.com/pimoroni/adxl345-python
cd adxl345-python
sudo python example.py

Pour MPU6050, utilisez pip install mpu6050-raspberrypi et testez avec :

from mpu6050 import mpu6050
sensor = mpu6050(0x69)
print(sensor.get_accel_data())

Calibrage des seuils de geste

Placez le capteur dans chaque pose désirée (avant, gauche, droite, arrière, stop) et enregistrez les valeurs brutes X, Y, Z. Calculez la moyenne et définissez une bande de tolérance ; quand les lectures en direct tombent dans une bande, déclenchez la commande moteur correspondante. Stockez ces seuils dans votre script Python pour la prise de décision temps réel.

Avec cette configuration, vous aurez un robot robuste, sans fil, à commande gestuelle propulsé par Raspberry Pi.

Ressources additionnelles

• Bibliothèque Python ADXL345
• Module Python MPU6050