Machbar ist das schon, wenn du ein bisschen Erfahrung mit den Raspis hast, denke ich.
Allerdings solltest du wissen, dass ein Raspi für Steueraufgaben nicht unbedingt optimal ist.
Ich würde die Steuerung nen Arduino machen lassen (die können das bei weitem besser), und den Pi zum rechnen (erst mal unnötig) und die WLAN-Steuerung nehmen.

Was ich für nicht optimal halte sind das Antriebskonzept und auch der Papierkorb.
Antrieb: _ich_ würde es mit drei Motoren und Allseitenrädern machen. Da kann man beispielsweise Schrittmotoren verwenden, und in irgendeiner Ecke festfahren gibts nicht mehr.
Bei einem Zweirad-Antrieb kann man das, wenn man die Anordnung gut wählt, zwar auch hinkriegen, aber dann wirds auch etwas kippelig. Wenn sowas auf dem Punkt drehen soll, müssen die beiden Räder mittig sein.
Ausserdem erspart man sich bei Schrittmotoren zusätzliche Odometrie-Sensoren (ohne die ein vernünftiges manövrieren in ner Wohnung oder so kaum möglich sein wird, irgendwoher muss ja der Papierkorb wissen, wo er ist).
Grundsätzlich ist deine Lösung zwar deutlich einfacher, aber auch eingeschränkter.

Wegen dem Papierkorb: du wirst Aussparungen brauchen, du wirst jede Menge Montagemöglichkeiten brauchen, das kriegt man zwar mit dem Drahtgitter schon irgendwie hingefrickelt, aber was ne Bastelei....wenn da sowieso jemand ein Gehäuse "basteln" will, wieso nicht einfach nur ne tragende Struktur innen, die alles trägt?
Ich würds mitm 3D-Drucker machen (falls du einen hast). Da kann man auch gleich die nötigen Befestigungen vernünftig lösen.

Und: WLAN heisst Funkwellen. Die müssen also durch das Drahtgitter durchkommen- je nachdem, wie fein es ist, kannst du das entweder völlig vergessen, oder es wird schlecht funktionieren (zumal die Pi's im Funkbereich keine Heldentaten vollbringen).

Wegen dem Zero: ich spiel auch ganz gerne mal mit denen (...billiger als'n Arduino...), aber die Rechenleistung ist auch begrenzt. Ein gut Teil geht schon fürs System und das Interface (ich arbeite eigentlich immer mit VNC und nem virtuellen Bildschirm, weils so schön praktisch ist) flöten.
Bisselwas schafft der schon noch, aber die Dinger haben halt ihre Grenzen. Spätestens beim Kamerastream in HD wird es dann eng, da läuft meiner schon mal auf 100% Last.
Besser wird es, wenn man auf den Desktop verzichtet-aber wer will das schon (ich jedenfalls nicht).
Den 3er (ich hab den B oder 3+ oder sowas) hab ich noch nicht wirklich in die Knie bekommen.

Wenn du vorgehst, wie _ich_ es machen würde (nämlich für die Sensoren und die Antriebssteuerung einen Arduino nehmen, da reicht schon ein ganz billiger ProMini oder Nano), wirst du nur mit wenigen Leitungen zwischen Pi und Arduino auskommen, du kannst also erstmal nen Zero nehmen, und den später ggf, austauschen.
Falls du vor hast, später mit vielen Sensoren zu arbeiten, wäre vielleicht ein Arduino Mega2560 (gibts auch Clone für wenig Geld) die bessere Wahl- die haben abartig viele IO-Pins, sowie drei serielle Schnittstellen (UART). Kostet ein bisschen mehr, aber kann auch so richtig was.

Mein Freddie hat nen Arduino Nano als "Fahrer"- der handlet zwei Motoren, zwei Lichtschranken-Odometer(die per Interrupts überwacht werden->wichtig), überwacht den Akku, vier weitere Lichtschranken als Hindernis-Sensoren, liest ein Joypad aus (fünf Taster), und kann nebenher noch einiges über den I2C-Bus erledigen.
Mehr wirds dann aber auch nicht- der ist Pinmässig ausgereizt.
Für die weiteren Sachen hab ich derzeit da auch nen Pi Zero drauf, an der Kommunikation zwischen den beiden sitz ich noch (I2C kann der Pi auch nicht ganz so, weil er das nicht hardwaremässig kann, ich habs z.B. nicht geschafft, den als Slave laufen zu lassen).