Echo Bot

Echo Bot donne un corps physique à l’architecture Echo. Un hexapode de la taille d’un chat, six pattes, dix-huit moteurs, des capteurs, de la vision, de la voix et un cerveau embarqué. Ici, les décisions composent avec la masse, l’équilibre, l’effort, l’énergie et l’usure. Le robot perçoit, maintient son état interne et adapte ses mouvements au monde réel plutôt que de rejouer une chorégraphie.

Le robot Echo en trois dimensions, hexapode, manipulable : on le fait tourner, on le regarde sous tous les angles et on lui parle. Faites tourner Echo en trois dimensions, lancez-lui le ballon et observez sa réaction aux papillons.

Fiche technique

Informations générales

Architecte / Créateur : David Pichot

Développement : Claude Code

Démarrage : juin 2026

Temps de développement : 53 jours

Premier projet construit physiquement de bout en bout

Mécanique

Morphologie : hexapode, 6 pattes × 3 articulations

Moteurs : 18 × ST3215, 30 kg·cm, retour de charge et de température

Masse debout : 7 kg

Conception : Cinema 4D, pièces imprimées en PLA

Tiroir escamotable pour la plaque de puissance

Cerveau et perception

Calcul : Raspberry Pi 5 16 Go + AI HAT+ 2 (Hailo-10H, 40 TOPS)

Mémoire : SSD Crucial X10, 1 To

Vision : caméra OV5647 IR-CUT et 2 projecteurs infrarouges

Écran : dalle AMOLED 7 pouces

Voix : 2 micros INMP441, 2 haut-parleurs amplifiés

Capteurs

Distance : ToF VL53L1X

Présence : radar LD2410

Équilibre : centrale inertielle MPU6050

Effort : chaque moteur remonte sa charge et sa température

Énergie : jauge de courant INA226 sur shunt 50 A

Énergie

Batterie : LiPo 3S 5200 mAh, rail moteurs à 11,1 V

Protection : BMS 3S 40 A, disjoncteur réarmable 30 A, coupure anti-étincelle

Distribution : deux alimentations 5 V séparées, cerveau et périphériques

Refroidissement : 5 ventilateurs pilotés selon la température

Innovations structurelles

Homéostasie : des besoins qui dérivent, pas un score à maximiser

Trois étages de décision : réflexe, geste appris, réflexion

Marche par rôle de patte, équilibre jamais rompu

Corps tiré par les pattes, jamais glissé sur le sol

Réception d'atterrissage hybride : moteurs et ressorts en parallèle

Transfert de la simulation au robot physique encore à valider

Status

État du projet : En cours

Problématique

Une intelligence qui ne vit que dans un écran évolue dans un monde entièrement écrit pour elle. Elle ne tombe pas, ne se fatigue pas, ne chauffe pas, ne casse rien, et ses erreurs peuvent toujours être absorbées par le logiciel. Même lorsqu’elle apprend, elle apprend dans un environnement qui ne lui oppose aucune réalité indépendante. Je voulais savoir ce qu’il reste de mes architectures quand on leur donne un corps et qu’elles doivent composer avec quelque chose qu’elles ne contrôlent pas : une masse, dix-huit moteurs imparfaits, une batterie qui se vide, des frottements, de l’inertie, de la chaleur, des obstacles et des conséquences physiques.

À partir de là, le problème n’est plus simplement de faire marcher un robot ou de lui faire exécuter des ordres. Il faut construire une continuité entre perception, état interne, décision et mouvement, suffisamment rapide pour produire un réflexe quand il le faut, suffisamment ouverte pour apprendre quand la réponse n’existe pas encore, et suffisamment ancrée dans le réel pour que l’échec ait un coût. Echo Bot est né de cette question : qu’est-ce qu’une intelligence devient lorsqu’elle ne peut plus tricher avec le monde ?

Réponse

Echo Bot associe un hexapode physique assemblé et câblé à une architecture de contrôle étudiée en simulation. Les capteurs et les retours des moteurs sont prévus pour alimenter un état interne : effort, température, équilibre et énergie peuvent alors peser dans la décision. La marche autonome sur le robot physique reste à valider.

La décision est organisée selon son urgence : réflexes locaux, gestes appris et réflexion pour les cas nouveaux. La simulation sert à explorer ces comportements avant leur épreuve sur le robot. L'objectif est de construire un système qui compose avec les contraintes réelles de son corps.

Fonctionnalités

Echo Bot n’est pas une addition de fonctions posées les unes à côté des autres. La mécanique, les capteurs, l’électronique, l’état interne et les couches de décision ont été conçus comme un seul système : chaque problème rencontré par le corps impose une nouvelle information, chaque information peut modifier une décision, et chaque décision revient finalement se confronter au réel. Les sept briques suivantes montrent les endroits où cette architecture devient concrète.

Une patte du robot Echo, articulée : on peut attraper le pied ou la base et la manipuler. Glissez le pied ou la base.

Marche hexapode adaptative

La marche d’Echo n’est pas une suite de poses enregistrées. Chaque patte reçoit un rôle qui évolue pendant le déplacement, quatre appuis restent au sol autant que possible et le corps avance parce que les pattes le tirent et le poussent, pas parce qu’on le translate artificiellement au-dessus du sol. Une patte déjà correctement posée n’a aucune raison de se relever : elle continue à travailler jusqu’au moment où son déplacement devient nécessaire. Cette logique permet de réduire les efforts inutiles, de maintenir l’équilibre et surtout de faire dépendre le mouvement de l’état réel du corps plutôt que d’une chorégraphie prévue à l’avance.

Le visuel isole une patte pour montrer cette mécanique sans le reste du robot. Attrapez le pied ou la base et déplacez-les : les articulations suivent leurs contraintes réelles et les zones qui encaissent l’effort apparaissent en cyan. On peut ainsi voir directement comment la position du pied, l’extension de la patte et le déplacement du corps modifient les contraintes mécaniques.

Les sept besoins internes du robot Echo, en direct : ils dérivent, celui qui décroche prend la main, et on lit l'action qui en sort avec sa cause. Modifiez une des sept jauges internes et observez l’effet sur les autres besoins et sur l’action choisie.

Besoins internes du robot

Echo ne choisit pas ses actions à partir d’une liste de comportements prédéfinis, mais à partir de sept besoins internes, énergie, intégrité, social, repos, peur, curiosité et frustration, qui dérivent continuellement. Chacun possède une zone d’équilibre, un poids et une vitesse d’évolution. Tant que l’ensemble reste proche de cette zone, rien n’impose réellement sa conduite ; dès qu’un besoin s’en éloigne suffisamment, son importance augmente jusqu’à pouvoir prendre la priorité sur les autres. L’humeur et le comportement émergent donc de l’état global du système plutôt que d’un ordre direct du type « si X, alors Y ».

Le visuel exécute exactement le même modèle que celui du robot. Vous pouvez provoquer une présence, une caresse ou un choc, ou déplacer directement l’une des jauges et observer immédiatement comment l’équilibre se déforme, quel besoin devient dominant et quelle conduite en découle. Une heure de vie est accélérée en quelques secondes pour rendre visibles des variations qui, sur Echo, se produisent normalement beaucoup plus lentement.

Schema de l'architecture cognitive d'Echo : capteurs, percepts, boucle reflexe, homeostasie a sept jauges, langage a deux portes, sorties. Suivez un signal depuis les capteurs jusqu’aux réflexes, aux gestes ou à la réflexion, puis aux sorties du robot.

Réflexes, gestes, réflexion

Toutes les décisions d’Echo n’ont ni la même urgence ni le même coût. L’architecture est donc organisée en trois niveaux : les réflexes gèrent immédiatement ce qui concerne le corps et la sécurité, les gestes appris prennent en charge les situations déjà connues, et la réflexion n’intervient que lorsqu’un problème reste ambigu ou nouveau. L’objectif est de ne jamais mobiliser une couche lourde pour résoudre quelque chose qu’un mécanisme plus simple sait déjà faire. Avec l’apprentissage, une réponse qui demandait d’abord de la réflexion peut progressivement devenir un geste, puis un automatisme.

Le schéma permet d’explorer cette architecture complète, depuis les capteurs jusqu’aux sorties du système. Zoomez, déplacez-vous dans le cerveau et suivez les connexions : on y voit les trois étages, l’homéostasie, les différentes familles de perception et les portes qui déterminent jusqu’où une information doit remonter avant qu’une réponse soit produite.

La tête du robot ouverte : la Raspberry Pi 5, la nappe de fils et la carte de commande logées derrière la trappe

Cerveau embarqué du robot

Echo embarque l’essentiel de son calcul dans sa tête. Le Raspberry Pi 5 orchestre le système, l’accélérateur dédié prend en charge les traitements de vision, et le SSD conserve la mémoire locale. La caméra, l’écran, les interfaces audio et les différentes liaisons sont regroupés dans le même volume afin que le robot reste autonome et que seules quelques connexions traversent le cou vers le reste du corps. Cette contrainte d’intégration a obligé à penser l’électronique comme une architecture physique, pas comme une liste de cartes à empiler.

Le visuel montre la tête ouverte avec les principaux composants en place. Observez la manière dont le Raspberry Pi, le HAT, la caméra et l’écran s’organisent dans un espace très réduit : l’enjeu n’est pas seulement de tout faire rentrer, mais de conserver l’accès aux cartes, la circulation de l’air, les passages de câbles et la possibilité de démonter l’ensemble sans reconstruire le robot.

Le schéma électrique complet du robot : batterie, protection, régulation, deux cartes de commande, dix-huit servomoteurs sur six pattes, et le chemin de chaque fil. Suivez le trajet de l’énergie et des signaux entre la batterie, les cartes et les dix-huit moteurs du robot.

Schéma électrique du robot

L’électronique d’Echo a été conçue avant d’être câblée. Chaque alimentation, capteur, moteur, carte et liaison a d’abord été placé dans un schéma unique servant de référence au montage réel. Cette méthode est devenue indispensable à mesure que le système gagnait en complexité : elle permet de vérifier les tensions, les masses, les chemins de signal et les dépendances avant qu’une erreur ne puisse endommager un composant. C’est aussi la partie du projet où l’apprentissage a été le plus brutal, puisque je partais sans connaissance pratique de l’électronique.

Le visuel présente ce schéma de câblage tel qu’il sert réellement au projet. Zoomez et déplacez-vous dans le circuit pour suivre les liaisons entre les différents sous-systèmes : alimentation, calcul, capteurs, moteurs et périphériques. Il ne s’agit pas d’une illustration reconstruite pour la page, mais du document de conception utilisé pour comprendre et vérifier le robot avant de le brancher.

Le robot Echo en mode croquis : on le pousse, on appuie dessus, et chaque articulation change de couleur selon ce que son moteur encaisse. Poussez le robot ou appuyez sur lui : les articulations changent de couleur selon l’effort supporté.

Simulation des efforts moteurs

Echo ne doit pas seulement savoir bouger ; il doit savoir ce que ses mouvements coûtent à son propre corps. Chaque moteur remonte son effort, les appuis encaissent une partie de la charge et certaines zones deviennent progressivement inconfortables, puis dangereuses. Cette information sert à empêcher le système de considérer une pose comme correcte simplement parce qu’elle est géométriquement possible. Lorsqu’une contrainte devient trop importante, le robot doit pouvoir céder, déplacer un appui ou abandonner une position plutôt que continuer jusqu’à la casse.

Le visuel montre directement cette relation entre posture et effort. Poussez le corps ou l’une des pattes et observez la réaction : les articulations changent de couleur selon la charge demandée aux moteurs, tandis que les pieds et les systèmes d’amortissement indiquent ce qu’ils encaissent. Les valeurs affichées permettent de voir quand le robot reste dans une zone confortable, quand il commence à forcer et à quel moment il préfère perdre une position plutôt que dépasser ses limites mécaniques.

Le robot debout sur le bureau, devant l’écran de conception
Le robot monté, câblage apparent, avant fermeture de la coque
Les pattes imprimées alignées sur le bureau, avant montage
Le croquis au crayon de la patte, articulation par articulation
L’imprimante 3D en train de produire une pièce du robot
Le cockpit de production : la file d'impression avec la pièce en cours et son temps restant, la caméra braquée sur l'imprimante, l'arbre des pièces à modéliser et le calendrier des impressions et des montages
Le ressort d’amortissement logé dans son fourreau imprimé
La plateforme du robot, percée et allégée, vissée
Les six pattes terminées, posées côte à côte
Le plancher du corps avec ses ventilateurs et son câblage
Le corps assemblé, coque et pattes en place
Les articulations montées, vues de près

Fabrication du robot

Echo est aussi mon premier robot construit physiquement de bout en bout. Je suis parti avec une imprimante 3D, très peu de matériel et aucune expérience réelle en électronique. La mécanique s’est étonnamment bien passée : presque toutes les pièces ont fonctionné dès les premières impressions, à l’exception du haut du coxa que j’avais sous-dimensionné et que j’ai reconstruit en plusieurs éléments croisant les sens d’impression pour mieux reprendre les efforts. Le vrai défi est arrivé au moment de faire tenir toute l’électronique dans le corps et la tête, puis de câbler, sertir, souder, diagnostiquer et rendre l’ensemble démontable. Echo est progressivement devenu autant un robot qu’un étalon pour construire mon atelier : station de soudure, alimentation, câbles, connecteurs, visserie, composants de test, servos et bientôt CNC. Tout ce qui a été appris ou acheté pour lui doit pouvoir servir aux machines suivantes.

Le diaporama retrace cette transformation, du premier croquis de patte jusqu’au robot assemblé et câblé. Faites défiler les étapes ou ouvrez une photographie pour l’observer en détail : impressions, ressorts, plateforme, pattes, ventilation, électronique et montage final permettent de suivre la manière dont un modèle 3D est progressivement devenu un objet de sept kilos capable d’accueillir son propre cerveau.

Évolutions

La première évolution est beaucoup moins spectaculaire qu’une nouvelle fonctionnalité : terminer Echo, fermer le corps, fiabiliser l’électronique et le faire marcher réellement. Tant que le robot n’a pas vécu suffisamment longtemps dans le monde physique, une partie de l’architecture reste une hypothèse. La marche, l’équilibre, les retours d’effort, la perception, l’énergie et les réactions du corps doivent maintenant être confrontés ensemble à ce que la simulation ne sait jamais parfaitement reproduire : les jeux mécaniques, les frottements, les variations entre moteurs, les erreurs de mesure et simplement l’imprévisibilité du réel.

Ensuite commencera probablement la partie qui m’intéresse le plus : le laisser apprendre à vivre avec son propre corps. Son cerveau devra progressivement découvrir quelles actions fonctionnent, lesquelles coûtent trop cher, comment se déplacer sans se fatiguer inutilement, comment réagir lorsqu’un geste échoue et comment transformer une solution trouvée par réflexion en comportement plus rapide. La simulation restera un terrain d’expérimentation, mais le robot réel servira continuellement à la corriger. Ce qui fonctionne dans l’un devra survivre dans l’autre.

Echo n’est donc pas pensé comme un prototype isolé. Il est mon premier corps complet, celui sur lequel je peux mesurer, casser, corriger et apprendre. Les modèles de moteurs, les stratégies de mouvement, les mécanismes de perception, les réflexes et les comportements validés pourront ensuite devenir des briques réutilisables par mes prochains robots. L’objectif à long terme n’est pas seulement qu’Echo devienne plus intelligent avec le temps, mais que chaque robot construit après lui puisse commencer sa vie avec une partie de ce que les précédents ont déjà appris.

Travaillons ensemble

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Owan
Bonjour, je m'appelle Owan, je suis l'assistante de David, comment puis-je vous aider ?
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