Comment assembler un stylo à raygun avec des composants électroniques dans une boîte en fer

Lorsque vous êtes satisfait de la disposition des trous, il est important de ne pas refermer le couvercle en métal tout de suite. Il est en effet plus facile d'assembler l'électronique tant que les deux parties restent séparées.

Il est temps de commencer à insérer les composants dans la boîte en fer. Il est possible que votre boîte à piles soit légèrement plus grande ou plus petite que la mienne, mais veillez à la placer de manière à ce qu’elle n'obstrue ni le Trinket ni les connecteurs du NeoPixel Ring qui dépassent du couvercle et plongent dans la boîte. L’image 2-29 montre l’agencement de test initial qui permettra de tout fermer et de ranger les fils de façon ordonnée. Utilisez du ruban de peintre bleu pour maintenir les composants en place lors de cet ajustement. Une fois la disposition des composants validée, fixez la boîte à piles avec du ruban adhésif double face et placez une petite touche de colle chaude pour maintenir le Trinket en position.

Ensuite, une fois le boîtier refermé, il convient de connecter les éléments suivants, comme indiqué dans le tableau 2-3 et l’image 2-29. Vous devrez relier les fils de manière à assurer une bonne alimentation du système, en veillant à ce que la batterie alimente à la fois le NeoPixel et le Trinket via les bonnes broches de connexion.

Pour les connexions, les deux fils du stylo doivent passer par le plus grand trou du couvercle en métal et traverser la base imprimée, comme le montre l’image 2-30. Après avoir inséré les fils, reconnectez les pièces du boîtier et fermez le couvercle, en veillant à ce que les composants soient bien sécurisés à l’intérieur. Avant de refermer la boîte, assurez-vous d’allumer la boîte à piles, sinon le circuit ne pourra pas être activé.

Si vous n'avez pas encore collé les deux parties de la prise en main (grip), c'est le moment de le faire avec de la colle chaude. Découpez et dénudez les fils saillants des jumpers, puis soudez un connecteur à broche simple sur chaque extrémité pour faciliter leur prise en main et leur passage à travers la prise en main. Insérez ensuite la prise en main dans la base rouge et fixez-la avec de la colle chaude. Après cela, il suffit de couper les connecteurs des "grip wires" et d’appliquer une petite quantité de soudure pour les rendre plus rigides, avant de les plier sur l’un des côtés de la prise en main, comme illustré sur l’image 2-31. Ce système de fils forme un circuit ouvert qui se fermera lorsque le clip du stylo touchera les deux extrémités exposées.

Une fois ces étapes terminées, l'assemblage électronique est presque complet. Il ne reste plus qu’à tester la connexion. Avec la boîte à piles allumée, placez le stylo sur la prise en main et attendez quelques secondes. Si tout fonctionne correctement, l'anneau LED commencera à s'animer, comme illustré sur l’image 2-32. Si le retrait du stylo interrompt la connexion et arrête les LEDs, cela signifie que le projet est un succès. Félicitations ! Vous avez maintenant un stylo à raygun fonctionnel avec une animation LED bleue dans la prise en main.

Bien que ce projet fonctionne comme prévu, il existe de nombreuses possibilités d'amélioration. Par exemple, vous pourriez modifier les fichiers de la prise en main pour ajouter de petits trous permettant de maintenir les fils exposés et éviter qu'ils ne tombent à l’intérieur de la prise. Une touche de soudure sur chaque fil pourrait améliorer la connexion. Il serait également plus pratique de remplacer la colle par un système de clip ou de verrouillage par épingle pour sécuriser les deux parties du boîtier et de la prise. De plus, il serait idéal d'adapter la forme de la prise pour qu'elle épouse mieux la forme du stylo. Enfin, ajouter un effet sonore tel qu’un bruit de tir lors de l'activation du stylo pourrait rendre le projet encore plus amusant, bien qu’il faille probablement créer un boîtier personnalisé pour accueillir un petit haut-parleur.

L’ajout de sonorités et l’amélioration de l’ergonomie du projet offrent des pistes intéressantes pour ceux qui souhaitent pousser leur conception plus loin. Si vous êtes débutant en impression 3D ou en électronique, ce projet peut vous inspirer à explorer davantage les possibilités offertes par ces technologies. Bien sûr, chaque projet est un travail en constante évolution, et de nouvelles améliorations peuvent toujours être envisagées pour perfectionner encore davantage le Raygun Pen.

Comment créer un circuit d'alimentation et de signal pour un projet Raspberry Pi ?

Le projet Skycam repose sur un principe fondamental : l'intégration d'un Raspberry Pi avec des circuits d'alimentation et de signal, qui alimentent et contrôlent les servomoteurs tout en assurant une communication fluide avec la caméra. Si vous êtes novice dans l'assemblage de circuits électroniques, ne vous inquiétez pas : vous allez acquérir une nouvelle compétence qui vous permettra de créer non seulement cette caméra télécommandée mais aussi d'autres projets de robots à commande à distance, comme des voitures ou des tanks télécommandés, avec caméra de diffusion en direct.

L'alimentation du Raspberry Pi est cruciale pour le bon fonctionnement du projet. Le Raspberry Pi nécessite une source d'alimentation stable de 5V. Si la tension n'est pas stable ou trop faible, des comportements inattendus peuvent se produire. Pour cela, il est essentiel de créer une carte d'alimentation capable de convertir une tension d'entrée de 8,4 à 12 VDC (provenant d'une batterie) en une sortie régulée de 5 V pour le Raspberry Pi. Le rôle de l'interrupteur dans ce circuit est de gérer la ligne de masse, non pas d'alimenter directement le Raspberry Pi. Cet interrupteur permet de fermer (mise sous tension) ou d'ouvrir (mise hors tension) le circuit, ce qui active ou désactive le système.

En ce qui concerne le choix de la batterie, il existe plusieurs options. Une batterie LiPo à 2 ou 3 cellules, couramment utilisée dans les multicoptères, ou deux piles rechargeables Li-Ion 18650 peuvent faire l'affaire. Alternativement, un pack de 6 piles AA est également une option simple. Il est important de s'assurer que le pack de batteries et la carte d'alimentation disposent de connecteurs compatibles pour les relier ensemble.

La carte d'alimentation elle-même est constituée de quelques composants : un condensateur électrolytique de 100uF, un régulateur de 5V, un connecteur à 3 broches pour les connexions de câbles et bien sûr, un fer à souder. Le câblage du circuit doit être réalisé avec précision : le fil blanc provenant du pack de batterie représente l'entrée de la tension, le fil noir est la masse, et le fil rouge représente la sortie de 5V qui alimente le Raspberry Pi.

Une fois la carte d'alimentation assemblée, il est essentiel de tester la sortie à l'aide d'un multimètre pour s'assurer que le régulateur délivre bien une tension de 5V. Si ce n'est pas le cas, il faudra vérifier les connexions et corriger toute erreur avant de connecter la carte au Raspberry Pi. De plus, pour éviter tout court-circuit, il est conseillé de couvrir la carte d'alimentation de ruban isolant.

La carte de signal joue également un rôle fondamental. Elle permet de contrôler les servomoteurs, qui sont responsables du mouvement de la caméra (panoramique et inclinaison), ainsi que de gérer les capteurs de fin de course qui indiquent à la Skycam quand elle rencontre un obstacle. Cette carte utilise sa propre alimentation, généralement un pack de 4 piles AA, et un interrupteur supplémentaire est installé pour gérer l'alimentation de la carte de signal.

Une fois la carte de signal assemblée, les connexions entre cette carte et le Raspberry Pi doivent être faites avec soin, en suivant le schéma de connexion approprié : chaque servomoteur, chaque capteur de fin de course, doit être connecté à une broche GPIO du Raspberry Pi. Il est également recommandé d'envelopper cette carte de signal dans du ruban isolant pour éviter tout court-circuit, d'autant plus que l'espace dans le boîtier de la Skycam est limité.

Une fois les cartes d'alimentation et de signal assemblées et testées, l'étape suivante consiste à connecter tout le système et à tester les contrôles logiciels. En utilisant un navigateur, vous pourrez accéder à l'interface du Raspberry Pi et contrôler les servomoteurs de la Skycam. Ce processus vous permet de tester les mouvements de la caméra et d'ajuster la rotation de la caméra avant de fixer définitivement le bras d'inclinaison. Une fois le système en fonctionnement, vous pouvez également diffuser de la vidéo en direct.

Enfin, la création de la voie aérienne (skyway) pour faire circuler la Skycam est une étape qui exige de la créativité. Il est possible de concevoir des coins et des virages à l'aide de pièces imprimées en 3D, permettant ainsi à la caméra de se déplacer autour des obstacles avec fluidité. Les coins doivent être conçus de manière à ce que la ligne de pêche reste assez tendue pour que les petits servomoteurs puissent encore effectuer les manœuvres nécessaires sans difficulté.

Ce projet ne se limite pas à la construction de la Skycam, mais ouvre également la voie à de nombreuses autres applications. L’expérience que vous allez acquérir vous permettra d’intégrer des capteurs, des moteurs et des caméras dans de nombreux autres projets. De plus, il est important de se rappeler qu'aucun projet ne se déroule jamais parfaitement du premier coup : les erreurs font partie du processus d'apprentissage, et chaque ajustement vous rapprochera d’une meilleure maîtrise des circuits électroniques et de la programmation.

Qu’est-ce qui rend la robotique amateur si fascinante aujourd’hui ?

Le monde de la robotique personnelle connaît une renaissance, portée non par les grandes entreprises, mais par une constellation de passionnés, de bricoleurs et d’ingénieurs autodidactes. Ces créateurs ne cherchent pas seulement à résoudre des problèmes techniques, mais à transformer leur environnement immédiat par l’ingéniosité et la fabrication artisanale. Trois projets en particulier illustrent cette dynamique : l’Inverted Trike RC, la SkyCam, et Chauncey, le robot jardinier.

L’Inverted Trike RC, imaginé par Steven Bolin, propose une relecture astucieuse de la voiture télécommandée classique. Ce modèle aérodynamique, éclatant, rapide, évoque les véhicules haut de gamme du commerce, mais il se distingue par sa modularité radicale. Conçu avec des pièces imprimées en 3D, facilement interchangeables, il accepte les collisions comme des étapes de l’apprentissage. Chaque impact devient une occasion de reconstruire, de perfectionner, de reconfigurer l’objet technique selon ses propres besoins. Ce n’est plus un jouet, mais une plateforme d’expérimentation vivante.

Avec la SkyCam de Brook Drumm, la frontière entre l’infrastructure et la mobilité robotique devient floue. Suspendue à un simple fil, cette petite caméra motorisée se déplace avec agilité, franchit les angles, s’adapte à l’espace comme une araignée mécanique. Elle ne se contente pas de filmer : elle explore. Commandée depuis un smartphone ou un navigateur, elle transmet en direct un regard articulé, panoramique, presque subjectif. C’est un œil suspendu, discret mais mobile, qui cartographie en temps réel l’espace domestique ou industriel.

Chauncey, le robot planteur de John Edgar Park, introduit quant à lui une poésie inattendue dans le monde technologique. Petit automate anthropomorphe, équipé d’un bras minuscule muni d’un arrosoir, il veille avec tendresse sur les végétaux. Il ne se contente pas d’exécuter une tâche programmée : il donne l’impression d’une attention, d’une délicatesse. Ce n’est plus seulement une machine fonctionnelle, mais une interface sensible entre l’humain et le vivant, un agent du soin plus que de la simple maintenance.

Derrière ces machines se cachent des profils singuliers, des trajectoires qui échappent aux parcours techniques traditionnels. Beaucoup de ces inventeurs sont issus de contextes hétérogènes : ancien pasteur pour Bolin, vétéran des Marines devenu ingénieur pour Nick Ernst, ou encore artiste et mécanicien pour Brian Roe. Leurs compétences sont hybrides, souvent acquises en autodidactes, dans des garages plus que dans des laboratoires. Leur point commun : une passion pour le faire, une éthique du bricolage où l’échec est perçu non comme une faute, mais comme un levier de création.

L’écosystème dans lequel ces projets émergent repose sur une culture de partage et de documentation. Les pièces sont modélisées, les plans mis en ligne, les logiciels ouverts. Chaque objet devient reproductible, améliorable, forkable. Le mouvement maker, tel qu’il est porté par des figures comme Brook Drumm ou James Floyd Kelly, refuse l’idée d’un produit clos. L’objet technique est un point de départ, jamais un aboutissement.

Mais ce qui distingue véritablement ces réalisations, c’est l’intention qui les anime : réenchanter la technique par l’accessibilité. Il ne s’agit pas de compétition technologique, mais de réappropriation. Offrir à chacun la possibilité de créer, d’apprendre, de détourner, c’est affirmer une autre manière d’être au monde, où l’innovation ne se mesure pas à l’échelle de la performance industrielle, mais à celle de l’expérience personnelle, tangible, incarnée.

Il est essentiel de comprendre que la valeur de ces projets ne réside pas uniquement dans leur sophistication technologique, mais dans leur dimension pédagogique et culturelle. Chaque robot construit est un manifeste : il prouve que la fabrication numérique, l’impression 3D, l’électronique embarquée ne sont pas réservées à une élite. Elles deviennent langage, moyen d’expression, outil d’émancipation. Ce sont des extensions de la main et de l’imaginaire.