Faucheuse guidée par GPS RTK

Cette faucheuse robot est capable de couper l'herbe de façon entièrement automatique sur un parcours déterminé à l'avance. Grâce au guidage par GPS RTK le parcours est reproduit à chaque tonte avec une précision meilleure que 10 centimètres.

Difficulté

Hard Difficile

Durée

12 month(s) mois

Catégories

Électronique, Machines & Outils, Robotique

Coût

1000 EUR (€)

Création

Introduction

On va décrire ici une faucheuse robot capable de couper l'herbe de façon entièrement automatique sur un parcours déterminé à l'avance. Grâce au guidage par GPS RTK le parcours est reproduit à chaque tonte avec une précision meilleure que 10 centimètres (mon expérience) . Le pilotage est basé sur une carte Aduino Mega, complétée par quelques shields de commande moteurs, d'accéléromètres et boussole ainsi que d'une carte mémoire.

C'est une réalisation non professionnelle, mais qui m'a permis de me rendre compte des problèmes rencontrés en robotique agricole. Cette toute jeune discipline est en train de se développer rapidement, aiguillonnée par les nouvelles lois sur la réduction des désherbants et pesticides. Voici par exemple un lien vers le dernier salon de robotique agricole de Toulouse (https://www.fira-agtech.com/). Certaines entreprises comme Naio technologies fabriquent déjà des robots opérationnels (https://www.naio-technologies.com/).

En comparaison, ma réalisation est bien modeste mais elle permet tout de même de comprendre l'intérêt et les défis de façon ludique.

Même si je ne décris pas la réalisation jusque dans les derniers détails, les indications que je donne sont précieuses pour celui qui voudrait se lancer. N'héditez pas à poser des questions ou à faire des suggestions. Je serais vraiment ravi que ce type de projet puisse donneer le goût de l'ingénierie à des bien plus jeunes que moi...

Matériaux

Outils

Étape 1 - Les objectifs

Le but est de fabriquer un prototype opérationnel de faucheuse capable de faucher l'herbe de manière autonome sur des terrains pouvant comporter des irrégularités importantes (prés plutôt que pelouses).

Le confinement dans le champ ne peut pas être basé sur une limitation par barrière physique ou par fil guide enterré comme pour les robots de tonte pour les pelouses. Les champs à faucher sont en effet variables et de surface importante.

Pour la barre de coupe, l'objectif est de maintenir la pousse de l'herbe à une certaine hauteur après une première tonte ou débroussaillage obtenus par un autre moyen.

Étape 2 - Présentation générale

Le système se compose d'un robot mobile et d'une base fixe.

Sur le robot mobile on trouve:

- Le tableau de bord

- Le tiroir de commande

- la manette de commande manuelle

- Le GPS configuré en "rover" et le récepteur de corrections RTK

- 3 roues motorisées

- Les moteurs à galets des roues

- la barre de coupe

- le boîtier de gestion de la barre de coupe

- les batteries

Dans la base fixe on trouve le GPS configuré en "base" ainsi que l'émetteur des corrections RTK.

Étape 3 - Partie mécanique

La structure du robot

Le robot est construit autour d'une structure en treillis de tubes d'aluminium, ce qui lui confère une bonne rigidité. Ses dimensions sont environ de 1 mètre de long, 1 mètre de large et 80 cm de haut.

La motorisation

Elle peut se déplacer grâce à 3 roues dont l'une est semblable à la roulette des chariots de supermarché. C'est le mouvement relatif des deux roues arrière qui assure son orientation. Grâce à ce principe on peut avancer ou reculer en ligne droite, tourner autour d'une roue arrêtée, tourner autour d'un point situé entre les deux roues arrière.

Étape 4 - Partie électrique

Étape 5 - Le GPS RTK

Étape 6 - Le programme de pilotage Arduino

Étape 7 - La barre de coupe et sa gestion

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