Robot tondeuse RL 500

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Image:RL_500_photo.PNG        Image:Rl500_inside.gif

Présentation du système

video de présentation
La tonte d'une pelouse est une opération fastidieuse et répétitive qui ne nécessite pas une compétence élevée de la part de l'utilisateur.

La tondeuse électrique autonome robot RL 500, produit innovant, est capable d'effectuer la tonte de la pelouse avec un minimum d'intervention de la part de l'utilisateur. Cette intervention se limite à une phase de préparation, effectuée une fois pour toutes, et à une phase de mise en service, effectuée à chaque tonte.

Dans la phase de préparation, on délimite la surface à tondre à l'aide d'un conducteur électrique périmétrique posé et fixé au niveau sol afin de créer une frontière magnétique, puis on initialise les paramètres de la tondeuse. Cette initialisation consiste principalement à caler une boussole électronique dans la direction du nord géographique.

Dans la phase de mise en service, l'utilisateur dispose la tondeuse sur la pelouse, fixe la durée de la tonte et démarre la tondeuse. Lorsque la tonte automatique est terminée, il conduit éventuellement la tondeuse vers les zones restantes afin de les tondre en mode manuel puis il range la tondeuse et met la batterie en charge.

RL 500 descriptif.PNG


Limites d'utilisation :
Cette tondeuse ne convient pas à l'entretien d'une pelouse dont la superficie dépasse 500 m², dont les déclivités dépassent 15°, dont les creux ou les bosses trop accentués risquent de provoquer le patinage des roues motrices. 

Les conditions idéales d'utilisation correspondent à une tonte régulière d'une pelouse de forme simple, déjà bien entretenue, et dans une région dont le climat n'est pas trop humide.

Description du fonctionnement

Commandes au boîtier

Un boîtier de commande détachable est situé sur le carter supérieur, il permet:

  • l'initialisation géographique de la boussole électronique. Cette opération est effectuée à la première mise en service;
  • l'arrêt d'urgence;
  • la tonte en commande manuelle à l'aide d'un pavé directionnel.


Délimitation de la zone à tondre

Le périmètre de la pelouse est délimité par un fil conducteur semi-enterré, formant une boucle, et relié à un boîtier d'alimentation alimenté par piles.
Le boîtier d'alimentation fournit un courant haute fréquence au conducteur périmétrique ce qui permet la détection du signal par un des quatre détecteurs embarqués dans la tondeuse.
Les zones à ne pas tondre (parterres de fleurs, allées, etc.) sont délimitées de la même manière par le conducteur périmétrique.
Les obstacles "rigides" (arbres, bordures, murets, …) sont détectés par un des trois capteurs de contact situés dans les "pare-chocs" avant et arrière de la tondeuse.


Stratégie de tonte

RL 500 stratégie de tonte.PNG
  • T1 : Tâche d'orientation : l'opérateur ayant posé la tondeuse au sol en un point P quelconque de la parcelle, puis appuyé sur le bouton de démarrage, la tondeuse pivote autour d'un axe vertical dans le sens direct (noté Z+), et s'oriente vers le nord géographique à l'aide de la boussole électronique.
  • T2 : Tâche de recherche et de suivi de fil : la tondeuse avance ensuite vers le nord jusqu'à ce qu'elle rencontre le conducteur périmétrique (point A).
    Elle pivote dans le sens direct, et suit le conducteur périmétrique afin de tondre le pourtour de la parcelle.
    Lorsqu'elle a bouclé un tour et demi (point B), elle pivote vers l'intérieur de la parcelle et commence un cycle de tonte en "zig-zag".
  • T3 : Tâche de tonte en "zig-zag" : à chaque fois que la tondeuse rencontre le conducteur périmétrique (point C1) ou un obstacle (point C2), elle s'arrête, pivote autour d'un axe vertical d'environ 5 degrés, et repart en sens inverse.
  • T4 : Tâche de pivotement de 60 degrés: si un pivotement de 5 degrés lors de la tâche T3 l'amène à sortir du périmètre, la tondeuse pivote sur elle-même de 60 degrés et repart pour un nouveau cycle de tonte en "zig-zag".

Coupe, motorisation, et alimentation en énergie

Le système de coupe est constitué de trois lames cinématiquement indépendantes, entraînées en rotation autour d'un axe vertical par trois moteurs identiques.

La roue avant porteuse est libre en rotation autour d'un pivot vertical et suit les changements de direction de la tondeuse. Elle est réglable en hauteur et comporte un capteur de rupture de contact au sol qui stoppe les moteurs en cas de soulèvement intempestif.

Les deux roues motrices sont situées à l'arrière. Elles sont montées sur un berceau réglable en hauteur. Chacune de ces deux roues est entraînée indépendamment de l'autre par un moteur à courant continu à travers un réducteur de vitesse à engrenages. Les cinq moteurs sont identiques.

RL 500 capteurs.PNG


Le changement de direction est obtenu grâce à une différence de rotation des deux roues arrières. La position angulaire de chaque roue est connue grâce à un capteur. Chacun des deux capteurs est constitué d'un disque lié à l'arbre moteur, comportant deux aimants diamétralement opposés, tournant devant un détecteur magnétique.
L'alimentation en énergie du système est assurée par une batterie au plomb rechargeable sur le secteur.

Étude du système

SysML : diagramme des exigences

On propose le diagramme des exigences suivant :

Diagramme exigences RL500.png
Compléter le diagramme en renseignant les cas "subsystem" qui satisfont les exigences proposées.


Compléter le tableau synoptique des chaînes d'information et de conversion d'énergie ci dessous.

Chaines fonctionnelles

RL 500 AS.PNG


Fleche verte droite.png Voir le corrigé