Pourquoi nous avons créé la tondeuse LiDAR Neomow X

Motivé par la demande du marché

Les personnes qui vivent à l'étranger et possèdent des maisons avec des cours attenantes ont un besoin important d'entretien de leur pelouse. Généralement, il existe deux approches traditionnelles pour entretenir une pelouse :

• Option 1 : Embaucher une équipe professionnelle d'entretien de pelouse.
• Option 2 : Acheter une tondeuse manuelle et entretenir la pelouse soi-même.

Cependant, l'entretien de la pelouse est une tâche saisonnière et cyclique. Dans la plupart des régions, les utilisateurs doivent tondre plus de six mois par an, parfois même deux fois par semaine pendant la période de croissance maximale des plantes. Quelle que soit l'option d'entretien de la pelouse choisie, elle présente des défis en termes de coûts et d'efforts. Cependant, avec le développement économique et l'innovation technologique, l'industrie des robots tondeuses a émergé pour relever ces défis. L'objectif est d'aider les utilisateurs à économiser sur les coûts d'entretien de la pelouse et à libérer leur temps et leurs efforts investis dans cette tâche.

Inconvénients et restrictions des robots tondeuses nécessitant des fils périmétriques

Poussés par la demande du marché et les avancées technologiques, les robots tondeuses nécessitant des fils périmétriques commencent à attirer l'attention du public. Cependant, à mesure que ce type de produit continue de se développer et de se répandre, certains problèmes sont progressivement révélés. Les principaux problèmes associés à ces robots sont les suivants :

• Déploiement et maintenance fastidieux. Avant utilisation, ces robots tondeuses nécessitent l'installation de fils périmétriques autour de la pelouse, ce qui entraîne des coûts d'apprentissage machine plus élevés. Avec le temps, il existe un risque que les fils périmétriques se cassent et nécessitent une réparation à l'aide d'un épisseur, ou qu'ils doivent être redéployés entièrement. De plus, en raison de la nature saisonnière des tâches d'entretien de la pelouse, les utilisateurs peuvent avoir besoin de retirer et de stocker l'appareil et les fils déployés pendant les périodes où la tonte n'est pas nécessaire, ce qui entraîne la nécessité d'une réinstallation lorsque cela est à nouveau nécessaire.
• Modèle de tonte désordonné entraînant une mauvaise couverture et une inefficacité. En raison des limitations technologiques et des coûts, la plupart des robots tondeuses qui nécessitent des fils périmétriques reposent sur des solutions de localisation GPS, et certains peuvent ne pas avoir de solutions de localisation du tout. Cette technologie ne garantit pas un positionnement précis du robot tondeuse, ce qui entraîne des schémas de tonte désordonnés et une couverture réduite. Par conséquent, l'efficacité du robot est compromise, et la pelouse coupée présente souvent une esthétique médiocre avec des marques de tonte ou des traces de pneus désordonnées.
• Incapacité à éviter précisément les obstacles et manque de dispositifs de sécurité. La majorité des robots tondeuses qui nécessitent des fils périmétriques sont dépourvus de capteurs d'évitement d'obstacles et ne peuvent détecter les objets que par collision. Cela signifie que les utilisateurs doivent pré-marquer les obstacles sur la pelouse avec un fil périmétrique pour permettre au robot de les éviter sans perturber son fonctionnement. Cela nécessite une préparation complexe pour le déploiement et ne garantit pas pleinement la sécurité des autres ou des animaux domestiques présents sur la pelouse.

Limites des robots tondeuses actuels sans fil périmétrique

Motivés par les limites constatées dans les robots tondeuses nécessitant des fils périmétriques et par les avancées des technologies de navigation et de positionnement, les robots tondeuses sans fil périmétrique émergent et attirent l'attention des utilisateurs.

Un aspect crucial des robots tondeuses sans fil périmétrique qui a suscité l'intérêt du public est la technologie de navigation employée dans ces produits. Actuellement, le marché propose trois grandes catégories de solutions technologiques de navigation courantes, chacune ayant ses propres lacunes programmatiques.

1. RTK + Capteur d'évitement d'obstacles (la solution populaire sur le marché)

Interférence environnementale

Le positionnement et la navigation RTK peuvent être affectés par les conditions environnementales, ce qui peut entraîner une performance instable dans différents scénarios d'utilisation. Les solutions RTK s'appuient sur des signaux satellites pour le positionnement et la navigation, en utilisant deux stations de base pour calculer et corriger les coordonnées. Cependant, ces solutions sont très sensibles aux facteurs météorologiques et environnementaux du scénario d'utilisation. Par exemple, dans des scénarios avec un temps nuageux, une couverture nuageuse dense, un ombrage dense ou des structures hautes, la réception des signaux satellites peut fluctuer ou même échouer complètement.

Les fluctuations de la réception du signal peuvent entraîner des déviations de positionnement qui conduisent à une navigation imprécise, pouvant causer des tontes manquées ou répétées dans des zones spécifiques de la pelouse. Par conséquent, cela réduit la couverture et l'efficacité de la tonte. De plus, de fortes fluctuations du signal peuvent faire dévier l'appareil de la pelouse et provoquer un dysfonctionnement. Dans certains cas, l'appareil peut ne plus recevoir de signaux satellites du tout, entraînant une perte complète de position et nécessitant l'intervention de l'utilisateur pour corriger le problème.

Dans les scénarios résidentiels domestiques, des facteurs environnementaux courants tels que l'ombre et les avant-toits posent des défis pour la stabilité de la solution RTK. En conséquence, la capacité d'automatisation du produit peut être compromise dans de tels scénarios d'utilisation. Cela augmente à son tour le besoin d'intervention de l'utilisateur et diminue finalement l'expérience utilisateur globale du produit.

Contraintes géographiques

La distribution des signaux satellites dans différents pays et régions peut avoir un impact sur la stabilité d'utilisation. Cela signifie qu'un tel appareil dans certains pays et régions peut rencontrer des performances instables en raison des limitations de la couverture du signal satellite.

Déploiement fastidieux

Le robot tondeuse avec une solution RTK nécessite le déploiement d'une station de base dans le scénario d'utilisation. Cependant, ce processus est associé à certains défis. L'emplacement d'installation de la station de base doit répondre à des exigences strictes, notamment avoir une forte réception de signal, afin d'assurer le fonctionnement stable de l'appareil.

 

2. Solution de vision : V-SLAM

Confidentialité et sécurité

Une préoccupation cruciale associée aux solutions V-SLAM concerne la protection de la vie privée des utilisateurs. Ces solutions impliquent l'utilisation de caméras pour collecter une quantité significative de données d'image et vidéo de la scène de travail. En conséquence, il existe un potentiel d'accès direct aux informations environnementales de l'utilisateur. Il est impératif pour les entreprises de gérer la protection des données privées de l'utilisateur de manière sincère et efficace. Ne pas le faire pourrait poser un risque de violation de la vie privée pour l'utilisateur.

Interférences environnementales

L'environnement de travail d'un robot tondeuse est principalement en extérieur, où il est exposé à diverses perturbations naturelles telles que les débris d'herbe, la poussière et l'eau de pluie. Ces éléments peuvent potentiellement adhérer à l'objectif de la caméra pendant le processus de tonte. En raison de l'angle de vision limité de la caméra, la présence de tels éléments peut avoir un impact significatif sur l'acquisition de données d'image, entraînant une diminution de la stabilité de l'appareil. De plus, la solution de vision peut être influencée par la lumière ambiante, provoquant des performances instables dans des conditions de forte luminosité.

Maintenance périodique requise

En raison des perturbations environnementales mentionnées précédemment, il devient nécessaire pour les utilisateurs d'effectuer un entretien régulier de la caméra et de l'appareil tondeuse. Cet entretien implique le nettoyage et l'entretien, ce qui augmente finalement les coûts d'exploitation associés à cet appareil.

Zone de tonte limitée

En raison de la quantité substantielle de traitement de données d'image requise par la solution V-SLAM, elle dépend de la puissance de calcul de l'appareil, ce qui entraîne des limitations sur la zone de tonte. Dans les situations où la pelouse est étendue, l'appareil peut ne pas avoir la capacité de couvrir toute la zone de tonte.

 

3. Solution UWB+ Vision

Déploiement fastidieux

Comme la solution RTK, la solution UWB nécessite l'installation de stations de base sur toute la pelouse. Pour assurer une couverture complète du signal, les utilisateurs doivent placer des stations de base à des emplacements spécifiques en suivant des directives strictes. Cela entraîne à son tour une augmentation des coûts associés à l'apprentissage automatique et aux opérations.

Complexité de maintenance accrue

Les stations de base UWB nécessitent une source d'alimentation constante et un entretien fréquent, impliquant le remplacement régulier des batteries. Cela augmente les coûts d'exploitation associés à de tels produits, les rendant plus coûteux à utiliser.

Zone de tonte restreinte

L'approche de la solution UWB pour couvrir la zone de tonte repose sur le déploiement d'un plus grand nombre de stations de base. Cependant, dans les cas où la pelouse est étendue, cette exigence de déploiement peut être gênante pour les utilisateurs et ne pas garantir une couverture complète de toute la pelouse.

Perturbation de la vie quotidienne

La nécessité de déployer des stations de base UWB supplémentaires pour étendre la couverture de tonte peut perturber considérablement la routine habituelle de l'utilisateur. La présence accrue de stations de base peut interférer avec l'utilisation normale de la pelouse par l'utilisateur et nuire à sa qualité de vie globale.

Avantages de notre solution

Neomow X offre plusieurs avantages clés grâce à sa solution technologique de navigation combinant le LiDAR SLAM et l'évitement visuel d'obstacles. Ces avantages incluent :

Contraintes environnementales réduites

La mise en œuvre de la technologie LiDAR SLAM dans Neomow X minimise l'impact des facteurs environnementaux fréquemment rencontrés lors des travaux de pelouse résidentiels. Qu'il s'agisse d'opérer dans diverses zones géographiques ou de faire face à des conditions difficiles telles qu'une ombre dense ou des espaces confinés sous les avant-toits de maison, Neomow X peut fonctionner sans limitations. Cette polyvalence lui permet de répondre efficacement à un large éventail de scénarios d'utilisation tout en maintenant des performances stables et fluides.

Déploiement et fonctionnement faciles

Comme mentionné précédemment, la solution de navigation LiDAR SLAM élimine le besoin de signaux de station de base, ce qui permet aux utilisateurs de ne pas avoir à installer de station de base sur leur pelouse. Au lieu de cela, un simple processus de configuration est tout ce qui est nécessaire pour mettre rapidement le robot en fonctionnement régulier. Cela permet non seulement d'économiser aux utilisateurs les dépenses associées à l'utilisation du produit, mais évite également toute perturbation supplémentaire de leur environnement de vie.

Couverture améliorée sans coins manqués

Dans certaines solutions techniques, lors des opérations de tonte de pelouse près des coins, des arbustes et des avant-toits, des fluctuations du signal de la station de base peuvent se produire, entraînant une couverture réduite et des coupes manquées dans ces zones. Cependant, Neomow X est capable de maintenir des performances stables même dans de tels scénarios. Il assure une couverture complète de chaque pouce de la pelouse, y compris tous les coins, maximisant la couverture globale et minimisant le besoin pour les utilisateurs d'investir du temps et des coûts supplémentaires dans un entretien secondaire.

Convient à différentes tailles de pelouse

Neomow X est conçu pour s'adapter à la diversité des tailles de pelouses résidentielles. Que la surface de la pelouse soit inférieure à 500 mètres carrés ou supérieure à 3000 mètres carrés, Neomow X est capable d'assurer une couverture complète. Cette polyvalence garantit que Neomow X peut répondre efficacement aux besoins des utilisateurs, quelle que soit la taille spécifique de leur pelouse.

Possibilité d'installer la station de recharge à l'intérieur

L'une des caractéristiques uniques du LiDAR SLAM est son indépendance vis-à-vis des signaux satellites ou de la station de base, ce qui permet aux utilisateurs d'installer facilement la station de recharge du robot à l'intérieur. Bien qu'il soit stationné à l'intérieur, le robot reste entièrement capable d'un fonctionnement autonome, de navigation et de recharge pour les besoins de tonte de pelouse. Cela améliore non seulement l'expérience utilisateur, mais offre également une protection supplémentaire à l'équipement, prolongeant sa durée de vie et protégeant l'investissement de l'utilisateur. En fin de compte, cela améliore le rapport qualité/prix du produit en combinant commodité, longévité de l'appareil et protection des actifs.

Fiabilité et sécurité améliorées du système d'évitement d'obstacles

Neomow X intègre plusieurs capteurs pour améliorer ses capacités d'évitement d'obstacles. Il peut détecter efficacement les obstacles de différentes hauteurs et types, assurant un évitement sûr. Bien que notre appareil intègre également des capteurs de vision, nous avons optimisé leur angle et leur position d'installation. Ces capteurs sont utilisés uniquement pour améliorer les performances de l'algorithme et collecter des données de caractéristiques essentielles tout en protégeant la vie privée de l'utilisateur. En conséquence, Neomow X peut naviguer autour des obstacles avec flexibilité, assurant une expérience utilisateur sûre et offrant une protection complète à votre famille.

En savoir plus sur la solution LiDAR SLAM

Le LiDAR SLAM est une solution de navigation et de positionnement très avancée et bien établie dans l'industrie de la robotique. Il est largement reconnu comme une technologie courante dans le domaine. L'acronyme SLAM signifie "Simultaneous Localization and Mapping", représentant la fonctionnalité principale de cette solution.

Construction de cartes

La construction de cartes peut être définie comme le processus par lequel un robot utilise ses capteurs pour percevoir et représenter avec précision l'environnement physique, créant une carte qui sert de base à la reconnaissance et à la compréhension de son environnement par le robot. La carte générée permet au robot de naviguer et d'interagir efficacement avec le monde physique.

Comment fonctionne le LiDAR sur Neomow X : Pendant le processus de construction de la carte du robot télécommandé, le LiDAR émet des faisceaux de détection qui couvrent une zone de 360° autour de lui. Ces faisceaux sont réfléchis lorsqu'ils rencontrent des objets dans l'environnement physique. Le récepteur du LiDAR capture ces faisceaux réfléchis et mesure la différence de temps entre leur émission et leur réception. En calculant cette différence de temps, le LiDAR détermine la distance précise entre le robot et l'objet, créant une carte de données de nuage de points tridimensionnelle. Cette carte de données de nuage de points capture les caractéristiques détaillées de l'environnement physique, servant de base de données précieuse pour la navigation et le positionnement ultérieurs du robot.

En plus de ses capacités de cartographie, Neomow X possède la capacité de mettre à jour la carte en temps réel. Lorsque des changements se produisent dans l'environnement, le robot peut analyser et comparer les données pour déterminer si une mise à jour de la carte est nécessaire. En intégrant des mises à jour en temps réel des données de la carte, Neomow X améliore ses capacités de navigation et de tonte avec une plus grande précision et exhaustivité.

Positionnement

Le positionnement, en termes simples, fait référence à la capacité du robot à déterminer son emplacement sur une carte en comparant les caractéristiques de l'environnement réel avec une carte connue.

Pendant son fonctionnement, le LiDAR de Neomow X détecte les caractéristiques environnementales en temps réel et les compare avec les données des cartes connues pour obtenir un positionnement précis. De plus, le robot effectue en continu une correspondance de données, ce qui permet des ajustements et des calibrages de positionnement en temps réel chaque fois que cela est nécessaire.

Pour réaliser un positionnement, une navigation et une tonte organisée indépendants et automatisés sur une pelouse, un robot tondeuse doit relever les deux défis suivants :

1. Positionnement précis

Le premier aspect crucial est que le robot détermine son emplacement exact sur la pelouse, ce qui correspond à la capacité de positionnement dont nous avons parlé précédemment. Lors de la mise sous tension et de l'activation, Neomow X collecte de manière autonome les données LiDAR et les compare à une carte pré-établie. Grâce à ce processus, il réalise un auto-positionnement automatique, déterminant avec précision son emplacement sur la pelouse.

2. Navigation et planification de trajectoire

Un autre aspect crucial est la capacité du robot à déterminer son emplacement cible et comment l'atteindre. Dans le cas d'un robot tondeuse, son objectif principal est de couvrir l'ensemble de la pelouse de manière efficace. Cela signifie que l'emplacement cible du robot est constitué d'une série de positions qui assurent une couverture complète de la pelouse.

Neomow X utilise sa position actuelle et les caractéristiques de la pelouse pour planifier un chemin de tonte efficace. Il suit ensuite ce chemin planifié depuis sa position actuelle pour tondre la pelouse. En cas de rencontre avec un obstacle pendant son fonctionnement, Neomow X combine l'emplacement cible avec la direction du chemin planifié pour contourner l'obstacle. Cela permet au robot de maintenir l'efficacité de la tâche tout en évitant les obstacles avec flexibilité et en assurant des opérations de tonte efficaces.

Comprendre le système d'évitement d'obstacles multiples

Neomow X intègre plusieurs stratégies d'évitement d'obstacles, en se concentrant sur trois approches principales :

1. Détection et évitement d'obstacles par LiDAR

Neomow X adopte un module LiDAR de haute précision avec un grand champ de vision de 360°. Cette fonctionnalité avancée permet au robot de détecter et de localiser les obstacles dans toutes les directions pendant son fonctionnement. En détectant avec précision la distribution des obstacles et en déterminant rapidement leurs positions, Neomow X peut planifier efficacement une trajectoire d'évitement en réponse aux obstacles détectés.

2. Reconnaissance visuelle et évitement d'obstacles

En plus de l'évitement d'obstacles par LiDAR, Neomow X intègre des capacités de reconnaissance visuelle pour relever les défis posés par les obstacles bas, courts ou proches. Alors que le LiDAR gère principalement la détection d'obstacles, le robot a besoin d'informations visuelles pour différencier davantage les obstacles et développer des stratégies d'évitement efficaces. Pour ce faire, une caméra de vision est positionnée à l'avant du Neomow X. La caméra capture dynamiquement les mouvements du robot et assure la reconnaissance visuelle des obstacles bas et courts rencontrés pendant le fonctionnement. Sur la base des catégories identifiées de ces obstacles, Neomow X développe intelligemment des stratégies d'évitement d'obstacles. Par exemple, si un animal est détecté, le robot l'évitera. Si l'obstacle est bas ou court mais peut être franchi en toute sécurité, le robot tentera de le franchir, assurant ainsi un fonctionnement de tonte fluide.

3. Barre anti-collision pour une protection physique supplémentaire

Dans certaines situations où les capteurs LiDAR ou de vision pourraient ne pas détecter les obstacles, une protection physique supplémentaire est cruciale. La barre anti-collision grand angle (144°) stratégiquement placée sur le Neomow X sert de dernière ligne de défense. Cette barre anti-collision grand angle est positionnée vers l'avant. En cas de collision, elle détecte rapidement l'impact et déclenche une réponse pour éviter l'obstacle, assurant ainsi la sécurité de l'appareil et de son environnement.