R2-D2 taille réelle — StenZew

Deux ans de week-ends et de soirées pour construire, de A à Z, un R2-D2 de taille réelle : 96 cm, 55 kg, cinq heures d’autonomie. Mécanique, électronique et informatique, sans expérience préalable en robotique.

Le projet est né d’une conversation avec Sébastien Turnaco : « Tu vois R2-D2, il reste le robot emblématique de toute une génération. Pourquoi ne pas construire le vrai, taille réelle, avec une multitude de fonctionnalités ? »

L’équipe

Trois personnes, trois spécialités. Ce projet n’est pas un travail solitaire et il serait malhonnête de le présenter comme tel.

Sébastien Turnaco — électronique et informatique
Stéphane Raynal — mécanique, électronique et informatique
Emile Di Costanzo — mécanique

Triptyque : deux constructeurs portant des lunettes de protection, le R2-D2 terminé avec son dôme argenté et bleu, et une table de travail couverte de composants électroniques et d’un ordinateur portable. — À gauche l’atelier, au centre le robot assemblé, à droite une session d’intégration électronique.

La plate-forme

L’objectif était de recréer le droïde le plus têtu de la galaxie, en respectant ses proportions. Les cotes viennent des sites spécialisés de constructeurs — Astromech.net, r2builders.fr — qui publient plans et modèles.

L’appui au sol reste tripode, comme l’original. Les deux pieds extérieurs sont motorisés par des moteurs de 100 W à courroie ; le pied central repose sur un roulement à billes avec suspension mécanique, ce qui autorise des rotations sur place sans arracher la transmission.

Ensemble mécanique posé sur un tréteau : cadre en aluminium, moteur cylindrique relié à une poulie crantée par une courroie, deux batteries plomb noires câblées en rouge et noir. — Un pied extérieur en cours d’assemblage : moteur, transmission par courroie, batteries et cadre aluminium.

Actionneurs, contrôleurs, capteurs

C’est la partie qui a posé le plus de questions, faute d’expérience sur la fiabilité et la tenue en charge des composants.

Moteurs 24 V, servomoteurs, vérins électriques
Contrôleurs L298N et MD10C
Arduino, Raspberry Pi 1 et 2
Contrôleur de rétroéclairage TV Philips Ambilight
Capteurs ultrason et sonore, température DSB120, luminosité
Émetteur / récepteur radio 433 MHz

Deux schémas électriques côte à côte reliant une carte Raspberry Pi à des contrôleurs de moteur puis aux moteurs, avec un faisceau de liaisons colorées. — Schémas de câblage : à gauche le prototype à quatre moteurs, à droite la version finale à deux moteurs et deux contrôleurs.

De l’électronique à l’informatique

Piloter un moteur de 4 W depuis un Raspberry Pi est trivial. Passer à deux moteurs de 100 W — récupérés sur des trottinettes électriques — l’est beaucoup moins : vingt-cinq fois la puissance des prototypes.

Le Raspberry Pi expose quarante GPIO, reliés directement aux contrôleurs de moteur. Cette carte est la clé du projet : après des années de conception, de tests et de crash-tests, c’est elle qui porte le système, les services et l’intelligence du robot — le tout sur une simple carte micro SD.

Intérieur du corps du robot : une dizaine de cartes contrôleurs à dissipateur noir, des bornes de connexion, une platine d’essai, et un faisceau dense de fils rouges et bleus. — Le corps équipé de ses contrôleurs, avant le premier crash test.

Vue du dessus de l’intérieur circulaire du robot : une carte Raspberry Pi verte, plusieurs modules L298N rouges, un disque métallique central et de nombreux câbles. — Vue plongeante dans le corps : le Raspberry Pi en bas, les contrôleurs L298N en périphérie.

La chaîne de commande

Une page web actionne des scripts Python, qui pilotent les contrôleurs, qui alimentent les moteurs. Chaque maillon est simple ; c’est leur enchaînement qui fait tout le travail.

Schéma en blocs : page de contrôle PHP et JavaScript, appel AJAX, actionneur de scripts PHP, script Python, GPIO du Raspberry Pi, signal PWM, contrôleur moteur alimenté en 12 V par une batterie, puis moteur. — De la page de contrôle au moteur : chaque étage traduit une intention en signal.

Interface web sur fond étoilé : cadre de flux vidéo, boutons Stream On, Refresh et Stream Off, curseur de puissance à 0 %, et grandes touches A, Z, E, Q, S, D avec les boutons AVANCE et STOP. — L’interface de pilotage : flux vidéo, réglage de puissance et commandes directionnelles au clavier.

Interagir avec l’environnement

Les capteurs ne servent pas qu’à déplacer le robot. Les relevés sont historisés et consultables, ce qui transforme le droïde en sonde mobile.

Page web affichant un tableau d’historique de luminosité : identifiant, valeur mesurée, libellé « flux lumineux présent » ou « absent », et horodatage. — Historisation des relevés de luminosité, horodatés et consultables depuis l’interface.

Le robot sait aussi reconnaître un visage et saluer la personne qu’il identifie — une brique de vision par ordinateur greffée sur le même Raspberry Pi.

Écran affichant une sortie de terminal : chargement des données d’entraînement, plusieurs tentatives infructueuses, puis « Predicted POSITIVE face », « Recognized face! » et « Hello Stenzo ». — Reconnaissance faciale sur le Raspberry Pi : le robot identifie et salue.

Bilan

Durée. Deux ans, en discontinu : un week-end sur quatre pour la mécanique et l’électricité, deux à trois heures certains soirs pour l’informatique.

Budget. Environ 10 000 €. Le chiffre inclut beaucoup de composants achetés pour des essais et jamais montés sur le robot final, écartés pour des raisons de stabilité, d’évolutivité ou de maintenabilité.

Compétences. Scier, percer, poncer, visser, calculer. Souder, dénuder, ponter, gainer. Réseau et programmation — PHP, JavaScript, Python, Shell, Java.

Ce projet est celui qui m’a appris le plus sur ce que signifie « faire fonctionner quelque chose en conditions réelles ». Une infrastructure qui tombe se redémarre ; un robot de 55 kg qui part en crash test, beaucoup moins.