ASi (Anansi) : Construire un robot compagnon avec Arduino Nano et affichage LED

Composants et fournitures

Composant	Quantité	Notes
Arduino Nano R3	1	Contrôle l'affichage des yeux (matrice LED)
Servomoteur SG90	1	Mouvement de la tête (cou)
Module matrice LED MAX7219 (8x8, rouge)	1	Deux matrices en cascade pour les deux yeux
Support 4 piles AA (ou Li-ion 3,7 V 200 mAh)	1	Alimentation
Vis diverses	1	Assemblage mécanique
Coques sphères acrylique transparentes (moules à bombes de bain)	1	Tête du robot
Adafruit Trinket 5V	1	Contrôle du servomoteur (mouvement aléatoire tête)

Outils nécessaires

• Imprimante 3D (generic)
• Pistolet à colle chaude

À propos du projet

Histoire

Initialement inspiré du robot « Xpider » (Thingiverse) puis d'« Archimedes » par Alex Glow, j'ai voulu créer mon propre compagnon robotique. L'histoire africaine d'Anansi, l'araignée farceuse et déesse des histoires, a donné son nom et son esprit à ce robot : ASi (version 4, les v1-v3 étant des prototypes).

Assemblage

La plupart des pièces sont imprimées en 3D. L'assemblage est intuitif ; voici les points clés :

L'électronique se loge dans la tête (haut ou bas). Le servomoteur doit être fixé avec son engrenage.

Deux microcontrôleurs :

• Trinket : Contrôle le mouvement de la tête (servo) – va-et-vient aléatoire.
• Arduino Nano : Contrôle les yeux (matrices MAX7219) – animations aléatoires (regard, clignement, effets).

Alimentation : deux petites plaques d'essai (breadboards) en cascade avec le pack 4xAA (ou deux batteries Li-ion sur le même interrupteur).

La tête est une boule de Noël en plastique, légèrement peinte en noir à la bombe, puis collée à la pièce de cou avec de la colle chaude.

Porté : fil d'armature passé dans les trous du bas et fixé sur la sangle d'un sac à dos.

Code

ASi Eye (Arduino Nano)

Gère les deux matrices MAX7219 pour afficher des yeux animés (regard, clignement, strabisme, rotation, etc.).

#include <LedControl.h>
#define PIN_EYES_DIN 12
#define PIN_EYES_CS  11
#define PIN_EYES_CLK 10
LedControl lc = LedControl(PIN_EYES_DIN, PIN_EYES_CLK, PIN_EYES_CS, 2);

// Définition pupille, boule d'œil, positions, effets...
// Fonctions : displayEyes(), moveEyes(), blinkEyes(), crossEyes(), roundSpin(), crazySpin(), methEyes(), lazyEye(), glowEyes()...

void setup() {
  lc.shutdown(0,false); lc.shutdown(1,false);
  lc.setIntensity(0,1); lc.setIntensity(1,1);
  lc.clearDisplay(0); lc.clearDisplay(1);
  // Test LED, centrage, clignement initial...
  randomSeed(analogRead(0));
}

void loop() {
  // Mouvement aléatoire des yeux
  moveEyes(random(MIN, MAX+1), random(MIN, MAX+1), 50);
  delay(random(5,7)*500);
  // Clignement aléatoire
  if (random(0,5)==0) { delay(500); blinkEyes(); delay(500); }
  // Effets périodiques
  if (EFFECT_ITERATION>0) { /* sélection et exécution d'un effet */ }
}

ASi Neck avec Trinket

Fait bouger le servomoteur (tête) aléatoirement et fait clignoter une LED.

#define SERVO_PIN 4
#define SERVO_MIN 4
#define SERVO_MAX 26
Adafruit_TiCoServo servo;

void setup() {
  #if (F_CPU == 16000000L)
    clock_prescale_set(clock_div_1);
  #endif
  servo.attach(SERVO_PIN);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
}

uint32_t lastLookTime = 0;
void loop() {
  unsigned long t = millis();
  if ((t - lastLookTime) > 500) {
    if (random(10) == 0) {
      servo.write(random(SERVO_MIN, SERVO_MAX));
      lastLookTime = t;
    }
  }
  if (random(10) == 0) {
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    delay(random(50,250));
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  }
  delay(100);
}

Pièces personnalisées et boîtiers

Fichiers STL pour l'impression 3D : pièces de jambe, corps, cuisse, articulation, engrenage servo, plaque de cou, support servo, etc. (voir section CAD d'origine).

Schémas