Dix jours, un robot, trois boucles de régulation. Comment notre robot auto-équilibré à ESP32 et moteurs à balais a appris à tenir debout, à revenir après une poussée, à garder sa place et à se laisser piloter par Wi-Fi, avec les chiffres de ses journaux et le firmware qui l'a fait fonctionner.
Des moteurs à balais, un ESP32 et un MPU-6500 — et trois boucles de régulation, chacune corrigeant ce que la précédente ne savait pas faire. La boucle d'angle (PID, 500 fois par seconde) le tient debout, mais il part en roulant sur 27 cm. La boucle de vitesse le ramène dans une bande de 30 cm. La boucle de position le ramène chez lui à 3 cm près — puis il roule en Wi-Fi et saute d'un pèse-personne. Trois boucles, un LQR ou un réseau de neurones — vous pariez sur lequel ?
Un niveau et une boussole : votre téléphone a les deux, alors bien sûr, j'ai fabriqué le mien. Un boîtier imprimé sur une Creality Ender-3 V3 KE, quatre inserts en laiton, trois cartes (une TTGO T-Display avec ESP32, un accéléromètre et gyroscope MPU-6500, un magnétomètre BMM150) et une cellule 18650 chargée en USB-C. À moins d'un demi-degré de l'horizontale, il passe au vert et bipe une seule fois. La leçon : un magnétomètre remarque tout, de l'aimant du buzzer au câble de charge et au téléphone posé à côté. Alors : on l'achète, ou on le fabrique ?
Je pousse, il revient. Ce cadre s'équilibre dans un seul plan grâce à la poussée d'une seule hélice : un capteur MPU-6500 mesure l'inclinaison, et un ESP32 fait tourner un régulateur PID (Kp 8 · Ki 2 · Kd 2,2 pour cet essai) qui pilote le moteur via un DRV8833. Le Bluetooth envoie l'inclinaison et la commande du moteur à mon ordinateur, sur une page où je peux régler les paramètres du PID. Les premiers essais ? La gravité était constante. Et ensuite : deux plans, ou des roues ?
Six fils, 100 mesures par seconde et trois essais de calibration — j'ai pris les trois. Un MPU-6500 (accéléromètre 3 axes + gyroscope 3 axes dans une puce de 3 × 3 mm) communique en SPI avec un ESP32 (LILYGO T-Display), et une page dans le navigateur transforme ses mesures en modèle 3D, en avion en papier et en labyrinthe à bille. Que donner au robot ensuite : des roues ou des yeux ?
