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PiCar-X : Construisez une voiture robot intelligente et autonome avec le Raspberry Pi

Par Thomas, le 17 juillet 2021 — 8 minutes de lecture
PiCar-X - Smart self driving Raspberry Pi Robot

Les robots sont un projet d’entrée de gamme très populaire pour le Raspberry Pi car vous pouvez apprendre beaucoup avec eux, vous amuser et ajouter beaucoup de matériel supplémentaire. Par exemple, un robot peut automatiquement suivre des lignes, reconnaître et suivre des visages, mesurer des distances et ainsi conduire de manière autonome. Ou nous pouvons simplement contrôler un robot manuellement, comme une voiture télécommandée.

Le Kit PiCar-X offre toutes ces fonctions (et un peu plus) et peut également être étendu manuellement. Ce kit robot Raspberry Pi à 4 roues est particulièrement adapté aux débutants, car il ne nécessite pas autant de connaissances en programmation que notre robot entièrement fait maison.

Pièces de matériel requises pour la voiture robot

L’ensemble de robots a déjà presque tout, mais pas tout. Vous avez besoin des pièces suivantes pour pouvoir utiliser le PiCar-X :

Les autres pièces matérielles pouvant être utilisées sont les suivantes :

  • Panneau solaire (tension 5V ou plus, je recommande au moins 4-5 watts)
  • Manette Xbox (ou similaire) pour télécommande

Bien sûr, vous pouvez également mettre en œuvre d’autres idées, car le tableau permet des extensions. Le bus I2C est donc disponible, ainsi que les GPIO inutilisés. Les ports USB sont également toujours libres.

Configuration – Instructions pour l’assemblage et le démarrage

Commençons par construire le robot. UNE manuel imprimé est inclus avec le kit, mais le montage va beaucoup plus vite si vous suivez cette vidéo :

Pour moi, toute la construction a pris environ une heure. Les enfants pourraient avoir besoin d’un peu plus de temps ici. Cependant, certaines vis sont très petites, c’est pourquoi un coup de main d’un adulte est également utile. Dans l’ensemble, cependant, la construction n’est pas difficile et est amusante. Ne soyez pas surpris s’il reste des vis.

Les fonctionnalités suivantes sont incluses dans le PiCar-X :

  • Contrôlable via une interface web (smartphone, tablette, etc.)
  • Corps en métal stable
  • Entraînement de l’essieu arrière avec deux moteurs
    • deux pneus avant qui sont dirigés au moyen d’un servomoteur
  • Capteur de distance à ultrasons, type HC-SR04
  • Module de caméra officiel Raspberry Pi, qui peut être tourné dans toutes les directions
  • Capteur de reconnaissance de lignes
  • Orateur
  • Détecte l’état de charge des batteries

Tous les modules sont connectés à un Raspberry Pi HAT spécialement développé, c’est pourquoi le câblage est très simple.

De quel logiciel ai-je besoin pour le robot ?

Après avoir complètement configuré le robot, nous nous occupons du logiciel. Pour ce faire, nous flashons une version modifiée du système d’exploitation Raspberry Pi avec Ezblock sur la carte SD. Nous pouvons Télécharger la dernière version ici. Ensuite, nous utilisons balena Graveur pour écrire l’image sur la carte SD

Je recommande également de configurer le Wi-Fi directement, comme décrit en détail ici. Après avoir inséré la carte SD dans le Raspberry Pi, vous pouvez démarrer le robot.

Nous passons maintenant au Éditeur Web Ezblock Studio. Vous pouvez vous inscrire afin d’enregistrer des blocs de code spécialement créés. Sélectionnez d’abord « Exemples ».

Ezblock Studio - Init

Ensuite, il vous sera demandé quel produit vous avez. Choisissez PiCar-X.

Ezblock Studio - Sélectionnez un produit

Vous verrez alors une large sélection d’exemples que vous pouvez essayer.

Premier démarrage – Conduire des robots

Le processus est le même pour chaque exemple, je vais donc commencer par le plus simple. Sélectionnez l’exemple de projet « Télécommande ». Ensuite, vous devez vous connecter au Raspberry Pi. Pour cela, il est important que le Pi soit connecté au même réseau.

Cliquez sur la photo de profil en haut à gauche, puis cliquez sur Connecter.

Ezblock Studio - Se connecter à PiCar-X

Ici, vous pouvez soit entrer l’adresse IP locale (192.168.xx) soit, si vous ne la connaissez pas, simplement entrer le nom d’hôte (raspberrypi).

Ensuite, vous pouvez appuyer sur le bouton de lecture en bas à droite et le programme démarre. Vous verrez un joystick avec lequel vous pourrez facilement contrôler le robot.

Autres exemples

Comme cet exemple est très simple, il existe d’autres projets d’inspiration :

  • Bouge toi: Ici, nous le laissons effectuer les cinq actions « avant », « arrière », « tourner à gauche », « tourner à droite » et « arrêter » dans l’ordre.
  • Télécommande: Contrôlons le PiCar-X avec une tablette.
  • Test de capteur à ultrasons: Ici, nous utilisons le module Ultrasons pour lire la distance (unité : cm).
  • Test du capteur en niveaux de gris: Ici, nous utilisons le module Niveaux de gris pour lire la valeur des niveaux de gris.
  • Détection des couleurs: PiCar-X est un robot caméra utilisé pour détecter une couleur ou des numéros de visage spécifiques, la position et la taille de l’image capturée.
  • Détection de visage humain: En plus de la détection des couleurs, PiCar-X permet également la détection des visages.
  • Effet sonore: PiCar-X peut faire de la voix. Vous pouvez saisir du texte pour le faire parler ou créer des effets sonores spécifiques.
  • Musique de fond: Utilisez un commutateur ici pour contrôler la lecture ou l’arrêt de la musique de fond.
  • Dis bonjour: Contrôlez à distance le mouvement de PiCar, et il regardera toujours vers l’avenir. Quand il voit des gens, il hoche la tête et dit “Bonjour”.
  • Voiture de musique: Ensuite, nous essayons de faire une voiture musicale qui se promène dans votre maison, joue de la musique et vous apporte une bonne humeur.
  • Détection de falaise: Utilisez le module en niveaux de gris pour empêcher la voiture de tomber de la falaise lorsqu’elle se déplace librement.
  • wagonnet: Faisons un projet minecart ! Collez un ruban de couleur foncée sur le sol blanc comme piste droite et faites bouger le PiCar-X le long de la piste.
  • Minecart Plus: Un traitement de déraillement a été ajouté sur la base de Minecart pour s’adapter à la courbe suivante plus sévère.
  • Corrida: Transformez PiCar-X en taureau en colère ! Préparez un chiffon rouge. Lorsque PiCar-X poursuit le tissu rouge, veillez à ne pas être touché par celui-ci.

Vous pouvez visualiser les modules correspondants de chaque projet et les transférer dans votre propre projet. Il y a plus de vidéos d’introduction pour le PiCar-X sur le SunFounder Chaîne Youtube.

Extensions possibles du PiCar-X

Comme mentionné précédemment, le kit de robot peut également être facilement étendu. Il y a quelques add-ons ici que je pense particulièrement utiles.

Premièrement, il y a un module solaire. Les batteries se déchargent très rapidement, car le Raspberry Pi à lui seul nécessite au moins 5 watts. A cela s’ajoute la consommation des moteurs, caméras et autres capteurs. Il est donc conseillé de recharger les batteries avec une cellule solaire pendant la conduite. Celui-ci est monté sur le dessus. Idéalement, il n’est plus nécessaire de charger les batteries manuellement.

Une autre extension est un contrôleur manuel. La conduite autonome ou le contrôle via l’interface Web est assez agréable, mais une vraie voiture télécommandée a besoin d’une télécommande. Pour cela, nous pourrions utiliser une manette Xbox, par exemple, comme nous l’avons déjà fait avec notre robot self-made dans le passé. Un autre contrôleur (sans fil ou filaire) peut également être utilisé pour cela.

De plus, il existe certainement de nombreuses autres idées qui pourraient facilement être mises en œuvre. N’hésitez pas à laisser un commentaire.

Conclusion sur la voiture robot Raspberry Pi PiCar-X

Un robot Raspberry Pi est un projet très excitant, surtout pour les enfants et les jeunes. Étant donné que les débutants en particulier ont peu d’expérience en programmation et en assemblage, un ensemble complet est une excellente option. En utilisant les blocs programmables, même pas une ligne de code ne doit être écrite. Si vous préférez toujours utiliser votre propre codage, vous pouvez le faire via Python.

Je pense qu’il est un peu dommage que les batteries 3.7V 18650 ne soient pas incluses, car elles ne sont pas disponibles dans tous les foyers et ne peuvent pas simplement être achetées au supermarché. Les piles AA normales auraient besoin de plus d’espace, mais cela rendrait le démarrage encore plus facile.

Le seul défaut que j’ai remarqué est le manque de documentation de la HAT au moment de mon test. Lorsqu’on m’a demandé, on m’a dit qu’on y travaillait. Sans documentation, il peut être un peu difficile pour les débutants de pouvoir utiliser toutes les fonctions de la carte.

Comment aimez-vous le robot PiCar-X ? Préférez-vous un kit de bricolage ou préférez-vous tout construire vous-même (par exemple à l’aide d’une imprimante 3D) ?

Thomas

Fan de Raspberry Pi de la première heure, je suis l'évolution de ces micro-pc depuis maintenant 5 ans. En plus de l'actualité je propose de nombreux tutoriels pour vous aider à exploiter pleinement votre nano-ordinateur côté domotique ou retro-gaming.