Robot résolveur de Sudoku autonome – Vision par ordinateur et bras robotisé
Matériel requis
| Raspberry Pi 3 Modèle B | 1 |
| Module caméra Raspberry Pi | 1 |
| Arduino UNO | 1 |
| Imprimante 3D (pour le châssis type plotter) | 1 |
Logiciels et bibliothèques
- Python 3
- OpenCV (traitement d'image)
- TensorFlow / Keras (réseau de neurones pour la reconnaissance des chiffres)
- Arduino IDE (pour le contrôle des moteurs)
Fonctionnement global
Ce robot autonome effectue trois tâches séquentielles :
- Analyse : La caméra du Pi photographie la grille. L'image est prétraitée (correction de perspective, suppression des artefacts, segmentation en 81 cases).
- Résolution : Un réseau de neurones convolutif (CNN) reconnaît les chiffres présents. L'algorithme de backtracking résout la grille.
- Remplissage : Le Pi pilote l'Arduino (via liaison série) qui commande les moteurs pas-à-pas du plotter pour écrire les chiffres manquants.
Pipeline de vision par ordinateur
- Redressement de la grille (transformation homographique)
- Détection des contours de la grille
- Amélioration du contour (masque combiné)
- Segmentation en 81 cases individuelles
- Reconnaissance de chaque chiffre par CNN (entraîné sur MNIST ou dataset personnalisé)
Architecture matérielle
- Raspberry Pi 3 : Cerveau principal – capture image, traitement, résolution, envoi commandes G-code simplifié à l'Arduino.
- Arduino UNO + Shield CNC (ou drivers pas-à-pas) : Contrôle temps-réel des 3 axes (X, Y, Z pour le stylo).
- Châssis imprimé 3D : Structure type CoreXY ou cartésien, rigidity suffisante pour l'écriture.
Compétences requises
- Vision par ordinateur (OpenCV)
- Apprentissage profond (TensorFlow/Keras)
- Programmation Python & C++
- Électronique (drivers moteurs, alimentation)
- Mécanique / Impression 3D
Références utiles
- Algorithmes de résolution Sudoku
- Tutoriels TensorFlow (reconnaissance chiffres)
- Code source complet : GitHub Sanahm/Sudoku-robot
Améliorations possibles
- Ajout d'un éclairage annulaire pour une détection robuste
- Interface web pour visualiser la résolution en temps réel
- Support de grilles de tailles variables (4×4, 16×16)
Processus de fabrication
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