Stage - Robot Différentiel pilotable

Projet réalisé dans le cadre du Stage de Première année

Ateliers destinés aux stagiaires de seconde
ENSEIRB-MATMECA – CEA

Auteurs :
Mattéo BINET
Bastien TRAN-RUESCHE

Encadrant :
Thierry TARIS

Date : Juin 2025

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Présentation générale

Cet atelier a été conçu dans le cadre du partenariat entre l’ENSEIRB-MATMECA et le CEA, dans le but d’initier des élèves de seconde aux bases de la robotique.
Il s’est déroulé à EirLab, le fablab de l’enseirb, sur des séances de trois heures encadrées par des étudiants de première année.

L’objectif était de faire découvrir la démarche complète de conception d’un système embarqué à travers la réalisation d’un robot différentiel pilotable.
L’atelier combine ainsi trois volets :

1. la découverte du robot et de ses composants ;
2. la fabrication partielle du châssis et l’assemblage ;
3. la programmation du comportement autonome du robot.

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Le robot

Le robot conçu est un modèle différentiel à deux roues motrices et une roue folle.
Chaque moteur est commandé indépendamment à l’aide d’un driver L298, piloté par un microcontrôleur ESP32 programmé dans l’environnement Arduino.
L’ensemble est relié par une carte d’interconnexion assurant la distribution de l’alimentation et des signaux de commande.

Les principaux éléments du système sont :

• ESP32 (microcontrôleur)
• Driver moteur L298
• Deux moteurs à courant continu
• Capteur à ultrasons
• LEDs et interrupteurs
• Batterie d’alimentation

Le robot peut se déplacer, s’arrêter en fonction de la détection d’obstacles et être commandé à distance via une interface sans fil.

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Déroulement de l’atelier

L’atelier débute par une présentation du principe du robot différentiel et de ses composants électroniques.
Les élèves réalisent ensuite la plaque inférieure du châssis à l’aide d’une découpeuse laser, puis procèdent à l’assemblage mécanique et à la soudure des moteurs.

La seconde partie est consacrée à la programmation.
À partir d’un code partiellement fourni, les élèves complètent la logique du comportement autonome du robot à l’aide de fonctions simples issues d’une bibliothèque dédiée (pami_lib.h).

Exemples de fonctions utilisées :

• avancer(), reculer(), stop() : contrôle du déplacement
• mesurerDistance() : lecture du capteur à ultrasons
• bluetoothControl() : pilotage sans fil

L’objectif final est d’obtenir un robot capable d’avancer, de s’arrêter en présence d’un obstacle et, en bonus, d’effectuer une manœuvre d’évitement.

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Objectifs pédagogiques

• Introduire les bases de la robotique mobile et des systèmes embarqués.
• Apprendre à assembler et câbler un système électronique simple.
• Découvrir la programmation en C/Arduino appliquée au pilotage de moteurs.
• Développer des compétences de rigueur, logique et travail collaboratif.

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Conclusion

Cet atelier illustre de manière concrète le processus complet de conception d’un système robotique :
de la modélisation mécanique à la programmation, en passant par l’assemblage électronique.
Il permet aux élèves de seconde d’aborder de façon pratique les disciplines de l’ingénierie et de découvrir le fonctionnement d’un robot autonome.

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Contenu du dépôt GitHub

Le dépôt Stage - Robot Différentiel pilotable contient les éléments suivants :

• Codes/ → Programmes ESP32 avec les controlles Wifi ou manette de PS4
• Datasheets/ → Datasheet des coomposants utilisés
• Images/ → Illustrations, photos et rendus du robot
• Meca/ → Modèles 3D et plans mécaniques (SolidWorks, SVG)
• PCB/ → Layouts et typons
• Rapports/ → Rapports de stage et documents de présentation
• README.md

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© 2025 — Mattéo BINET, Bastien TRAN-RUESCHE
Département Électronique — Stage 1ère année
Enseirb-Matmeca — Robot Différentiel pilotable