Au cours de l'année dernière, j'ai écrit quelques blogs qui ont mentionné les robots et maintenant j'en ai acheté un. Ce n'est probablement pas le genre de robot auquel vous pensez non plus.
Après dix ans, ma tondeuse à gazon 24hp de 450 kg a été remplacée par une tondeuse Husqvarna tout aussi chère mais de 10 kg. Celle-ci prétend fonctionner avec 35 euros d'électricité par an contre peut-être 300 euros d'essence. D'autres économies ont été réalisées, notamment en termes de temps et d'impact sur l'environnement, en produisant 10 kg de ce qui semble être essentiellement du plastique (en réalité, probablement une batterie lithium-ion) contre 450 kg de métal.
La tondeuse automatique répond à l'un des 3 critères qui déterminent les tâches qui seront confiées aux robots. Les 3 critères sont les suivants : Terne, Dangereux et Sale. Au début de l'année, j'aime bien tondre l'herbe, mais ici en Irlande, pendant l'été, l'herbe doit être coupée tous les 5 jours et elle devient terne.
Figure 1 - Ma tondeuse à gazon
L'installation du robot a pris presque toute une journée car je l'ai installé moi-même. Vous devez faire passer un câble périphérique tout autour de la limite de la pelouse et le taper avec de petits piquets, la tondeuse tourne lorsqu'elle détecte un signal provenant de ce câble périphérique. Vous pouvez ajouter de petites boucles pour contourner les parterres de fleurs et les gros objets qui pourraient endommager le robot. Les fils droits des boucles doivent être rapprochés les uns des autres, ce qui, je suppose, annule le champ électrique du fil périphérique. Un exemple illustrant une telle boucle est présenté dans l'image ci-dessous.
Figure 2 - Comment éviter les objets tels que les arbres en utilisant une boucle du câble périphérique autour d'eux.
Vous pouvez également faire passer des câbles de guidage pour aider la tondeuse à accéder à des zones difficiles d'accès comme « A » dans la figure ci-dessus. J'ai installé trois fils de guidage de ce type. Lorsqu'il quitte sa station de recharge, le robot se déplace de manière aléatoire le long d'un fil de guidage et s'éloigne du fil dans une direction aléatoire. Le fil de guidage aide également le robot à trouver la station de charge lorsque la batterie est déchargée. Il pourrait suivre le câble périphérique, mais il est plus rapide de suivre un des câbles guides lorsqu'il en rencontre un.
Figure 3 - Capture d'écran de l'application téléphonique montrant le parcours aléatoire du robot dans un jardin
Lorsqu'il tond, le robot se déplace dans le jardin selon un schéma pseudo-aléatoire. Sur les versions équipées d'un capteur GPS, la tondeuse se sert du GPS pour savoir depuis combien de temps elle n'a pas foulé une certaine partie du jardin. Il existe également une application qui vous permet de voir où se trouve le robot, d'être alerté si le robot est arrêté ou a quitté une zone de sécurité définie, lorsque la hauteur de coupe est ajustée et de demander au robot de se garer.
Figure 4 - Je regarde le robot faire tout le travail.
Un problème avec la tondeuse automatique est que je pensais pouvoir utiliser le réglage de dépassement pour éviter qu'elle ne touche mes jonquilles. Le dépassement est la distance qu'elle peut franchir avant de tourner. Cependant, il s'avère que le réglage est unipolaire et que vous ne pouvez donc qu'augmenter le dépassement et non le réduire. Je vais donc devoir utiliser ma tondeuse jusqu'en mai.
Figure 5 - Les jonquilles retardent le déploiement de la tondeuse automatique.
Un autre problème est de repérer les ruptures de ligne dans le câble périphérique. En janvier dernier, j'ai mis sous tension la station de base et le robot pour m'assurer que le fil de guidage était toujours intact, ce qui était le cas. Le week-end dernier, je l'ai également mis sous tension et j'ai obtenu un voyant bleu clignotant indiquant une rupture du fil de guidage du périmètre. Vous pouvez localiser la panne sur l'un des trois segments en utilisant les câbles de guidage mis en place pour permettre à la tondeuse d'accéder aux parties du jardin difficiles d'accès. En utilisant les fils de guidage dans le cadre du débogage, vous obtenez un segment de 100 m où vous pouvez trouver la coupure à l'aide d'une radio portable. Lorsque vous déplacez la radio sur la partie connectée du fil, elle passe d'un léger bruit à un silence, puis à un bruit accru. Vous vous mettez à quatre pattes en agitant votre radio jusqu'à ce que vous trouviez une partie tranquille du fil. Il a fallu environ une heure pour trouver la rupture et il s'avère que je l'avais cassée en plantant une bêche dans le sol pendant que je faisais une pause en plantant des pommes de terre. Une tondeuse entièrement autonome n'aurait pas besoin du câble guide et je suppose que le problème est quelque peu analogue à celui d'un AGV en usine qui a également besoin d'un câble de guidage.
Figure 10 - Radio portable réglée sur 272 khz et utilisée pour détecter une rupture de câble périphérique
Ce blog est consacré à la sécurité fonctionnelle et les responsables de la sécurité adorent les normes. Je me demande donc quelles normes pourraient s'appliquer dans ce cas. La tondeuse automatique peut être classée comme un robot autonome puisqu'elle répond aux entrées des capteurs (câble périphérique et collision ultrasonique), décide de ce qu'elle doit faire et n'a pas d'obligation de surveillance constante.
La tondeuse automatique ne correspond pas à la définition d'un robot industriel selon la norme ISO 10218-1 (non programmable sur trois axes ou plus et non destiné à être utilisé dans des applications d'automatisation industrielle). Il semble cependant répondre à la définition d'un robot de service de la norme ISO 13482.
Figure 6 - Définition d'un robot de service d'après la norme ISO 13482
La plupart des normes relatives aux mobots (robots mobiles), telles que ISO 3691-4, R15.08, B56.5, traitent des robots industriels, donc tout bien considéré, je pense que la norme ISO 13842 est la plus applicable.
La norme ISO 13848 reprend les niveaux de performance de la norme ISO 13849 comme mesure de la sécurité obtenue et les robots se déplaçant jusqu'à 20 km/h sont concernés.
L'ISO 5395-1 s'applique aux tondeuses à gazon à moteur à combustion et n'est donc pas applicable aux tondeuses électriques à batterie.
La norme CEI 60730-1 sur les systèmes de contrôle des appareils ménagers semble également pertinente.
En regardant dans le manuel d'utilisation pour voir quelles normes pourraient s'appliquer, je trouve la mention de 2006/42/CE - la directive sur les machines
EN 50636-2-107:2015 - Sécurité des appareils domestiques et analogues - Partie 2-107 - Obligations particulières pour les tondeuses à gazon électriques à moteur robotisé
Le manuel de l'utilisateur énumère plusieurs normes relatives au bruit et à l'EMC.
Étant donné que la tondeuse est une machine, l'évaluation des risques doit être basée sur les normes ISO 12 100 et ISO 12 100 et les normes associées insistent sur la hiérarchie suivante des mesures de réduction des disques. Essayez d'abord d'éliminer le risque, si ce n'est pas possible, concevez une solution (par exemple une fonction de sécurité ou un garde) et enfin avertissez et informez. Je pense que les constructeurs de tondeuses automatiques ont opté pour l'élimination des risques, ce qui rend les normes de sécurité fonctionnelle inapplicables. Les lames sont un exemple d'élimination du risque sur les tondeuses automatiques.
Figure 7 - Lames de tondeuse à gazon
Les lames de la tondeuse automatique sont vraiment petites par rapport aux lames d'une tondeuse traditionnelle. Elles se replient également si elles heurtent un obstacle et ressortent sous l'effet de la force centrifuge une fois que la base recommence à tourner librement (je pense que c'est pour sauver les lames plutôt que pour éviter un accident). Je les vois bien couper mais pas amputer un membre. Si vous effectuez une recherche sur les accidents de tondeuses à gazon et les enfants, vous verrez de nombreuses références, dont celle-ci qui indique que les États-Unis enregistrent chaque année plus de 86 000 accidents liés aux tondeuses à gazon, dont un plus grand nombre sur les tracteurs de pelouse que sur les tondeuses poussées. Les petites lames devraient certainement aider. Les robots ont également une faible masse et des côtés arrondis, de sorte que le risque de collision devrait être faible. Ils pourraient toutefois représenter un risque de trébuchement. Il existe un capteur qui détecte si la tondeuse a été retournée et arrête les lames.
Je suis sûr qu'il existe d'autres normes pertinentes telles que celles relatives aux systèmes de charge des batteries au lithium-ion, mais c'est un sujet qui sera abordé un autre jour.
Dans l'ensemble, je suis très content de ma tondeuse et je suis curieux de savoir la suite. Jusqu'à présent, le marché des robots domestiques a été mélangé avec un certain nombre d'entreprises qui brûlent de l'argent mais n'obtiennent pas beaucoup de succès. J'aime particulièrement le mignon Mayfield Kuri tel qu'on le voit dans cette vidéo. Malheureusement, je crois que cette initiative soutenue par Bosch est maintenant terminée, voir ici pour en savoir plus. Le besoin est peut-être plus grand que celui d'animaux de compagnie intelligents. La Kuri n'est pas seule et je crois que la Honda Asimo est maintenant à la retraite elle aussi.
Figure 8 - Mayfield Kuri
D'autres secteurs à forte croissance pour les robots sont les robots de soins personnels qui ciblent les soins aux personnes âgées au lieu de gagner du temps à la maison et peut-être que je ferai un blog sur ces derniers à l'avenir.