Open Mower : un robot tondeuse automatique sous Raspberry Pi

Open Mower, c’est un projet de robot tondeuse OpenSource. Car oui, ce type de robot existe, comme les robots aspirateurs avec lesquels ils partagent une bonne partie de leur ADN. Ces engins sont très liés à leur fabricant qui ne voit pas pourquoi il partagerait avec d’autres ses recherches en terme de développements techniques ou la maigre intelligence des cerveaux électroniques de ses engins. Le résultat est là, grâce à un effort d’étanchéité maximal entre les différentes firmes qui proposent ce genre de produit, aucun partage de ressource n’a été proposé. Toutes ces machines sont donc assez uniformément stupides.

La carte mère de base d’un robot tondeuse commercial

Le principe d’un robot tondeuse, c’est de parcourir votre jardin en long et en large très régulièrement et de laisser les quelques millimètres de gazon qu’il va découper, retomber au sol, où la faune et la flore se chargeront de faire le ménage. Il faut donc lui expliquer comment agir de manière autonome. Cela passe par la définition de zones et, en général, par une opération de création de frontières en enterrant un câble magnétique qui sera détecté comme un mur invisible par le petit robot. La carte mère embarquée détecte le champ magnétique et fait faire demi tour au robot. Certains optimisent le déplacement de tonte, d’autres fonctionnent comme les premiers aspirateurs autonomes en se baladant aléatoirement tous les jours si vous n’aimez vraiment pas vos voisins. Bref, ces engins ne sont pas vraiment intelligents à moins de les payer assez cher.

Les fonctions d’un robot commercial classique : jour et programme de tonte. Vous remarquerez le détecteur de pluie.

Au contraire des aspirateurs qui peuvent compter sur des murs et du mobilier pour s’orienter, les tondeuses autonomes n’ont pas assez de repères pour fonctionner efficacement avec un système type LIDAR. Pas plus que l’engin ne sait détecter où termine la pelouse et où commence la plantation de fraisiers… Si un capteur magnétique ne détecte pas bien la barrière pour une raison où une autre, cela mènera votre engin à transformer votre potager en soupe de légumes.

Open Mower veut faire table rase de ces solutions basiques et ouvrir le cerveau des tondeuses à l’expérimentation. Clemens Elflein, papa du projet, a donc tout juste lancé une page Github reprenant en détail le fruit d’un an de travail de recherche et de développement autour d’un robot tondeuse autonome. Un projet totalement Open Source et Open Hardware que tout un chacun pourra améliorer et faire évoluer suivant différentes solutions et usages. Contrairement aux solutions commerciales classiques, celui-ci se base sur une détection de positionnement par GPS et un apprentissage manuel du terrain. Apprentissage qui pourra être modifié au fil du temps sans avoir à déterrer la fameuse « barrière invisible »…

On commence donc par promener sa tondeuse comme un toutou électronique et faire le tour du jardin en la pilotant avec une manette de jeu. Puis, une fois la zone « apprise », on peut laisser la machine travailler. Eviter des zones, passer d’un mode « tonte » à un mode « déplacement pour aller d’un gazon à un autre. Et revenir se charger au bon endroit. Et ? C’est tout. Une fois l’apprentissage fait, les coordonnées du terrain établies au GPS, la machine va travailler toute seule. Pilotée par un Raspberry Pi qui lui servira de cerveau pour optimiser son parcours et analyser son autonomie.

Le châssis retenu est celui d’un Yard Force Classic 500 qui coute 390€ environ

Le travail mené est impressionnant. La partie tondeuse est laissée à un fabricant industriel, plusieurs modèles sont compatibles. Ce choix s’explique par la complexité des contraintes de ce type d’appareil : moteurs puissants pour la partie tonte comme pour les roues, batterie suffisante pour tenir plus de 10 minutes, carcasse du châssis, étanchéité, sécurité et roues efficaces… Autant d’éléments difficiles à maitriser pour un particulier.

Open Mower se concentre donc sur la partie déplacement et intelligence de l’objet avec une carte mère fabriquée sur mesure qui prend en charge les différents moteurs embarqués grâce à une combinaison de Raspberry Pi 4 et de Raspberry Pi Pico. La partie GPS est assurée par une carte Ardusimple RTK très précise.  Il sera probablement possible, à terme, de dresser une liste assez vaste de robots-tondeuses compatibles. D’autant que d’après Clemens de nombreux engins vendus sous des marques différentes sont finalement des solutions totalement identiques proposées avec un châssis habillé différemment. Un des objectifs de base de ce projet étant, au final, de positionner l’engin final dans une frange basse de la moyenne des tarifs de ce type de produit tout en restant assez fiable pour ne pas demander de maintenance après l’assemblage de l’engin.

Le but pour Clemens étant que tout le monde puisse acheter la carte mère Open Mower, brancher les différents éléments dessus comme le RPi4 et lancer son robot dans son jardin. 

A noter que, si une pelouse bien entretenue est évidemment agréable et permet de profiter à plein de son jardin, garder une petite zone d’herbes folles où la faune et la flore locale pourront se réfugier, est facilement faisable avec ce type d’appareil. Et c’est une assez bonne idée pour tenter de conserver une petite biodiversité.

Pour plus d’informations, vous pouvez lire le Blog de Clemens, parcourir sa page Github et joindre son Discord pour avoir plus d’informations.