Waveshare UGV Rover – Un robot IA à 6 roues construit autour de Raspberry Pi 4/5 et ESP32

Le Waveshare UGV Rover est une plateforme robotique à 6 roues basée sur Raspberry Pi 4 ou 5 ainsi qu’un module ESP32 et conçue pour l’exploration à distance, la reconnaissance d’objets et la navigation autonome. Étant donné que le code source de la plateforme sera open source, il pourra également être utilisé à des fins éducatives, de programmation, de robotique, d’expérimentation en IA et bien d’autres applications.

Ce véhicule terrestre sans pilote (UGV) est doté d’une carrosserie en aluminium de 2 mm d’épaisseur, de six pneus amortisseurs de 80 mm et d’un système à quatre roues motrices contrôlé par un sous-contrôleur ESP32. Le sous-contrôleur gère également les capteurs, les LiDAR, les caméras, etc. Le cerveau ou contrôleur principal du rover est un Raspberry Pi SBC – soit un Pi 4B, soit un Pi 5 – qui gère notamment les opérations de vision par ordinateur et d’apprentissage automatique.

Étant donné que les trous de montage sont conçus pour s’adapter à un Raspberry Pi, il est prudent de supposer qu’il s’adaptera à d’autres SBC ayant le même facteur de forme comme le Radxa ROCK 3B, le Geniatech XPI-iMX8MM, le Pine H64 modèle B et de nombreux autres SBC.

Spécifications du Rover UGV Waveshare

• Contrôleur principal – Raspberry Pi 4B ou Raspberry Pi 5 pour les tâches de vision par ordinateur et d’apprentissage automatique.
• Sous-contrôleur alimenté par ESP32
  • Contrôleur PID haute fréquence
  • Régulateur de vitesse linéaire en boucle fermée pour roues
  • Asservissement de panoramique et d’inclinaison avec feedback
  • Lumière LED allumée/éteinte
  • Écran OLED
  • Lecture des données IMU
  • Surveillance de la tension de la batterie
• Carte de pilote audio
  • Haut-parleur double piste
  • Microphone intégré
  • Prise audio 3,5 mm intégrée
  • Texte pour parler
  • Lecture audio
• Connectivité
  • Gigabit Ethernet, WiFI 5 et Bluetooth 5 sur Raspberry Pi 4/5 SBC
  • WiFi 2,4 GHz et Bluetooth sur ESP32, y compris la prise en charge ESP-NOW
  • Module 4G LTE/5G en option
• Expansion GPIO – en-tête étendu GPIO à 40 broches
• Construction de véhicules routiers
  • Fabriqué avec des plaques d’aluminium de 2 mm d’épaisseur
  • Moteur encodeur à couple élevé avec pneu amortisseur de 80 mm
  • Configuration à 6 roues avec 4 roues motrices pour une maniabilité améliorée
  • Lumière LED haute luminosité pour des images claires dans des conditions de faible luminosité
  • Le module Pan-Tilt supplémentaire offre une rotation horizontale de 360° et une rotation verticale de 120° avec une caméra 5MP et une stabilisation verticale pour un meilleur contrôle de la caméra.
  • Plaque de montage supplémentaire pour l’installation du LiDAR D500 / STL27L, de la batterie ou d’autres périphériques
  • Rail de 21 mm de large en option et servo de bus de haute précision et à couple élevé de 30 KG/CM pour une extension tactique
• Vitesse du mobile – 0,5 m/s maximum
• Divers
  • Livré avec une manette de jeu sans fil
  • Crée automatiquement un point d’accès lorsqu’aucun réseau n’est disponible
• Options d’alimentation
  • 3 modules UPS basés sur 18650 avec prise en charge de la charge et de la décharge en même temps
  • Jeu de batteries en option avec interface XH2.54
• Dimensions – 230,42 mm x 252,40 mm x 254,53 mm

Une autre caractéristique intéressante de ce mobile est qu’il intègre le protocole ESP-NOW qui permet une communication entre mobiles avec une latence minimale tout en permettant l’extension du module 4G/5G pour la communication.

Le sous-contrôleur alimenté ESP32 prend en charge différents protocoles de communication, notamment le port série, la requête HTTP et ESP-NOW, qui fournissent un contrôle de base du robot avec une interface Web. Il effectue également des tâches de base pour le robot, telles que la haute fréquence. Contrôleur PID, calculs de cinématique inverse à haute fréquence pour les liaisons de bras robotiques, calcul d’interpolation de position, contrôle d’angle Pan-Tilt et contrôle d’écran OLED, etc. De plus, il est responsable de la lecture des données de l’IMU (capteur d’attitude à 9 axes) et de l’INA219. (capteur de tension de la batterie), et peut automatiquement atteindre la fonction de stabilisation verticale de la caméra.

Vous pouvez contrôler le robot via une application Web, compatible avec les navigateurs standards, qui permet une transmission vidéo à fréquence d’images élevée et des fonctionnalités de vision par ordinateur améliorées par l’IA.

Les fonctionnalités supplémentaires de l’IA incluent la reconnaissance d’objets, la reconnaissance de gestes, la détection de visages, la détection de mouvements, le suivi de la ligne de vision, la reconnaissance des couleurs, le ciblage automatique et la vision par ordinateur multithread.

La société mentionne qu’elle fournira des didacticiels pour Ngrok, mais ne fournira aucun compte ou serveur Ngrok. Ils expliquent également que l’eRover est compatible avec Debian Bookworm et ROS2-HUMBLE-LTS, ainsi qu’avec JupyterLab. Nous devrions éventuellement nous attendre à un guide et des tutoriels pour toutes les fonctionnalités du logiciel, mais au moment de la rédaction de cet article, ils ne sont pas disponibles sur leur page Wiki.

Waveshare nous propose des options personnalisées pour le mobile UGV. Si vous possédez déjà un Raspberry Pi, vous pouvez commander le mobile sans le Pi et il existe également une option pour inclure le module Pan-Tilt dans votre commande. La société propose également des options pour les prises électriques aux États-Unis, dans l’Union européenne et au Royaume-Uni. Ce type de robot basé sur Raspberry Pi 4/5 peut être très amusant et nous avons récemment examiné le SunFounder PiCar-X 2.0 qui semble avoir une meilleure documentation que le modèle Waveshare au moment de la rédaction.

Le kit AI UGV Rover PT PI5 ou le kit AI UGV Rover PT PI4B, comprenant le module Pan-Tilt, peut être trouvé sur Amazon au prix de 292,99 $ (frais de port compris). Le robot n’est pas encore disponible sur la boutique Aliexpress de la société, mais un modèle similaire à quatre roues appelé RaspRover peut être acheté pour 212 $ et plus. Waveshare propose également un kit de base UGV Rover (sans module Pi ou Pan-Tilt) pour 244,99 $ sur leur magasin.

Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :