Présentation d’OpenMower, le robot tondeuse open source
(github.com/ClemensElflein)- OpenMower est un projet open source qui permet de transformer une tondeuse robot grand public abordable en robot autonome intelligent basé sur le GPS RTK
- Ses principaux objectifs sont une tonte autonome, une excellente sécurité, l’absence de câble périphérique, un faible coût et une ouverture complète
- Le matériel des produits existants est robuste, et une mise à niveau logicielle suffit à obtenir de bonnes performances sans modification
- Les fonctionnalités de base actuelles sont opérationnelles, avec les tâches essentielles déjà implémentées : apprentissage de la carte, conduite autonome, recharge, etc.
- Seuls certains produits comme le YardForce Classic 500 sont compatibles au niveau matériel pour l’instant, mais une extension à d’autres robots est envisagée
Vue d’ensemble du projet
OpenMower est un projet open source matériel/logiciel qui consiste à démonter des tondeuses robots faciles à trouver dans le commerce, comme le YardForce Classic 500, puis à leur appliquer un GPS RTK moderne et un logiciel dédié afin de les transformer en tondeuses autonomes intelligentes et peu coûteuses.
- Les tondeuses robots existantes ne prennent en charge qu’une navigation aléatoire, avec une efficacité et une intelligence limitées
- Le démontage a montré une bonne qualité matérielle, avec notamment des moteurs brushless, une bonne étanchéité et robustesse, ainsi que des connecteurs standard
- Le véritable point d’amélioration se situe dans le logiciel
Objectifs du projet
- Réaliser une tonte entièrement autonome
- Assurer une excellente sécurité : arrêt d’urgence en cas de soulèvement ou de collision, etc.
- Prendre en charge plusieurs zones sans câble périphérique
- Maintenir un coût réduit : objectif de coût inférieur à celui des produits milieu de gamme du commerce
- Être open source : permettre à chacun de fabriquer le système et d’enrichir les connaissances
- Proposer un design soigné
- Intégrer une fonction d’évitement d’obstacles
- Détecter la pluie et s’arrêter automatiquement en cas de mauvais temps
Open Mower App
- Application offrant une commande intuitive via smartphone et des fonctions de visualisation
État actuel du développement
- Fonction de tonte de base finalisée : apprentissage de la carte, définition des trajets, tonte, retour automatique à la station (pour la recharge) et reprise du travail sont confirmés comme fonctionnels
- La fabrication est recommandée aux utilisateurs techniquement compétents
- Le coût et la complexité étant élevés, il est possible de poser des questions et d’obtenir de l’aide via la communauté sur Discord, le Wiki, etc.
Matériel
- Composé d’une carte principale et de contrôleurs de servomoteurs tels que xESC mini / xESC 2040
- Le xESC 2040 est un contrôleur low cost basé sur la puce RP2040, actuellement pris en charge à titre expérimental
- Éléments prévus dans la to-do list : ajout de certaines fonctions matérielles comme une meilleure précision de l’estimation du niveau de batterie
Logiciel
- Le développement de la gestion de l’état de la tondeuse (station d’accueil / travail, etc.) et de la génération de trajectoires est terminé
- La fonction d’évitement d’obstacles n’est pas encore implémentée
- Le logiciel open source basé sur ROS est géré dans un dépôt séparé
Guide de fabrication et de démarrage
- Le site officiel et le Wiki fournissent des informations sur les pièces nécessaires, l’installation du logiciel et les guides communautaires
- Divers documents complémentaires sont continuellement ajoutés par la communauté
Participation et communauté
- Il est possible de se lancer dans la fabrication directe d’OpenMower, ou de contribuer à dynamiser le développement en mettant une étoile au dépôt et en le suivant
- Des échanges d’informations sont possibles via le YouTube officiel et Discord
Matériel compatible
- Pour l’instant, seuls le YardForce Classic 500 et certains modèles Herkules/SA650 ECO sont compatibles au niveau de la carte
- Il existe aussi certains produits OEM chinois de SUMEC Hardware utilisant la même carte, mais les possibilités d’extension restent limitées
- Afin de partager et étendre la liste des produits compatibles, il est recommandé de soumettre à la communauté des informations de démontage et des photos de carte
Informations complémentaires et particularités
- Il est indispensable de vérifier les brevets, lois et règles de sécurité en vigueur dans chaque pays
- Les ressources fournies n’offrent aucune garantie quant au fonctionnement réel, à l’adéquation à l’usage ou aux questions juridiques
- La fabrication et l’utilisation exigent une expertise technique
- L’utilisation commerciale et la revente nécessitent l’accord du développeur ; l’usage personnel à des fins non commerciales ou éducatives est recommandé
Licence
- Publié sous la licence Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
- Utilisation non commerciale et éducative libre ; l’usage commercial et la commercialisation nécessitent l’accord du développeur
Résumé
OpenMower est un projet DIY innovant qui permet de transformer du matériel commercial de tondeuse robot à bas coût en tondeuse autonome intelligente grâce à l’application d’un logiciel open source. Grâce à un fort soutien communautaire, à une documentation et un Wiki détaillés, ainsi qu’à l’ouverture du matériel et du logiciel, il présente des atouts comme la réutilisation de produits d’une même famille, la réduction des coûts et l’abaissement de la barrière à l’entrée.
Avec des modifications matérielles relativement limitées et l’appui de la communauté, il est plus accessible que des projets comparables et convient bien aux particuliers ainsi qu’aux ingénieurs DIY.
1 commentaires
Avis Hacker News
J’ai découvert que les robots tondeuses sortis récemment ne se déplacent plus au hasard et tondent pour la plupart de façon méthodique, zone par zone. Après en avoir acheté un et avoir fait mes recherches, il s’est avéré que seul le Worx Landroid utilisait encore une approche aléatoire. Je voulais un modèle sans fil périphérique, surtout pour réduire l’entretien. J’ai finalement choisi le eufy E15, qui crée une carte à partir de sa caméra puis se déplace de manière systématique sans installation particulière. Je n’ai pratiquement rien à faire. Je n’ai aucun lien avec ce produit, je le recommande simplement parce que j’en suis très satisfait. Je trouverais encore mieux qu’il en existe une version open source. Ce projet n’utilise que le GPS ; cela fonctionne bien, mais il peut y avoir des problèmes de couverture. Comme les caméras marchent généralement très bien en journée, ce serait peut-être intéressant d’en ajouter une au projet. Bien sûr, une caméra apporte plus de complexité et de risques d’erreur, mais cela pourrait au final donner une solution plus fiable dans l’ensemble.
J’utilise un Husqvarna et j’en suis très satisfait. Lui aussi tond de manière aléatoire. Depuis 3 ans, je n’ai plus fait appel à une entreprise d’entretien extérieur. Les seuls travaux qui demandent un peu d’attention concernent les bordures et autour des arbres. Mon terrain est plat et fait environ 5000 sqft.
Sans fil ni GPS, je me demanderais si ça ne se vole pas trop facilement.
Une autre possibilité serait d’utiliser un système de positionnement local au lieu du GPS ou de la caméra. On pourrait probablement s’en sortir avec trois balises solaires autour du jardin.
Je serais curieux de savoir quelle taille fait le terrain et à quel point il est plat. Le mien est grand et en pente d’un côté, donc je me demande si ce serait applicable.
On dirait une version tondeuse de Valetudo, c’est très intéressant. Je me demande quelle part de code est commune entre un robot aspirateur et une tondeuse robot. Lien Valetudo
C’est grâce à ce message que j’ai découvert Valetudo, et ça a l’air vraiment intéressant. J’envisage peut-être de « mettre à niveau » mon robot aspirateur vieux de 7 ans.
Contrairement à Valetudo, ce projet ne réutilise du robot tondeuse existant que le châssis et les moteurs, et remplace complètement l’électronique.
Le lien partagé est très utile, merci. Je compte essayer Valetudo et Openmower tous les deux. J’aimerais aussi voir ce genre d’alternative open source dans le domaine des caméras de sécurité.
Honnêtement, la génération actuelle de robots tondeuses qui se déplacent aléatoirement fonctionne en pratique plutôt bien. Installer un fil de délimitation est pénible, mais une fois en place c’est très efficace, car le robot ne sort pas de la zone. Même les trajectoires aléatoires sont plus efficaces qu’on ne l’imagine. Je me demande donc ce que les robots « intelligents » apportent réellement de mieux. Si ça fonctionne sans fil périphérique de manière 100 % fiable, alors oui, ça a du sens. Et ce serait aussi bien d’avoir une détection d’obstacles, pour éviter par exemple de broyer les jouets que les enfants ont laissés dehors.
J’utilise un Mammotion Yuba, et le résultat avec des motifs en grille ou en lignes droites est magnifique. On peut même faire des logos. C’est bien plus rapide qu’une méthode aléatoire, et le résultat est nettement meilleur.
L’évitement d’obstacles semble être le plus gros défi restant côté logiciel. Pour le positionnement, il existe déjà plusieurs options comme les capteurs GPS RTK. À la limite, je trouverais acceptable de conserver un fil guide uniquement comme « sécurité anti-fuite ».
Même si les robots à fil périphérique marchent très bien, je ne peux pas être d’accord avec l’idée que la génération récente de robots est « médiocre ». Mon Mammotion Luba 2, par exemple, a un excellent matériel et une très bonne précision de positionnement, et même si le logiciel a encore une marge de progression, il est déjà plutôt bon.
Si vous voulez voir à quoi ressemble réellement le système de lames d’un robot tondeuse, regardez cette image. J’ai acheté un Sunseeker X7 et je l’utilise sur environ 4 acres, dont à peu près 2 acres de vraie pelouse, le reste étant du jardin ou des voies d’accès. Le matériel est prêt, et maintenant tout se joue sur le logiciel. Je constate qu’une simple mise à jour logicielle peut déjà apporter de grandes améliorations. Le Sunseeker est basé sur une caméra (pas encore de LiDAR), et les robots tondeuses sont meilleurs que les humains. Si les conditions sont réunies, ils favorisent bien le recyclage des nutriments, et on peut régler la longueur des lames ainsi que les paramètres selon la saison. Le fait de pouvoir aussi le faire tourner à 3 heures du matin ouvre des idées autour de la sécurité ou de la surveillance de la faune. En termes de rapport qualité-prix, les produits chinois m’ont semblé très performants. C’est une technologie dont la suite m’enthousiasme vraiment.
Il faut éviter de les faire fonctionner la nuit pour protéger la faune, en particulier les animaux nocturnes comme les hérissons.
Il est important de les faire fonctionner uniquement en journée, car la faune sauvage peut être blessée par les robots tondeuses ou ne plus pouvoir marcher correctement après. Dans de nombreuses régions, les hérissons sont une espèce menacée.
Les prix restent encore élevés. Ce n’est au fond guère plus solide qu’un robot aspirateur, et pourtant ça coûte le prix d’une voiture d’occasion. J’en ai acheté deux chez une marque low cost et j’ai dû renvoyer les deux à cause d’une panne moteur. Le moteur de remplacement seul coûtait 150 euros. Ce qui m’attirait, c’est que la batterie utilisait une batterie d’outil 18V propriétaire, donc facile à remplacer.
Mon père a récemment acheté un Husqvarna 430x, et il tond très bien un terrain vallonné d’1 acre. Il a un peu de mal à entrer dans certaines parties du jardin, mais j’espère que cela s’améliorera via le logiciel.
Le site indique que le X7 couvre 0,75 acre, donc je me demande comment vous l’utilisez en pratique sur 4 acres.
Je pensais que c’était un projet de matériel entièrement fait maison. Je ne suis pas encore convaincu par les robots tondeuses, mais les tondeuses autoportées sont très demandées et leur prix est absurde. Mes deux tondeuses autoportées sont tombées en panne : l’une nécessite le remplacement d’un faisceau électrique coûteux pour éviter un incendie, l’autre utilise un vieux moteur monocylindre à la conception inchangée depuis 30 ans, qui se détruit de lui-même entre 1 et 4 fois par an. Neuf comme d’occasion, les prix sont vraiment délirants même corrigés de l’inflation. J’ai donc décidé d’en démonter une pour la convertir à l’électrique avec un moteur Ryobi et un contrôleur acheté sur Amazon. Les roues serviraient uniquement à la traction, et les lames auraient chacune leur propre moteur. Ce serait beaucoup plus simple que les systèmes compliqués à base de courroies, poulies et embrayages. Je pourrais aussi réutiliser mes batteries Ryobi 40V, ce qui éviterait de devoir développer un BMS ou un système de charge dédié : il suffirait d’adapter le connecteur. J’aimerais vraiment voir apparaître un projet bien conçu autour de la conversion électrique des tondeuses. On trouve des moteurs et contrôleurs d’occasion autour de 50 $ pièce.
J’ai conçu un UTV en biocomposite avec une technologie récente et des batteries américaines garanties sur le long terme, à un niveau qui peut remplacer un John Deere Gator. La réglementation NEV(Carve-out) est intéressante. Il est important d’avoir cette vision consistant à voir ça comme une grosse voiture RC simplifiée. Comme Lincoln et Tesla, il faut éviter d’ajouter sans cesse des fonctions inutiles ; l’intérêt d’un EV, c’est la simplicité.
Le prix des voitures neuves et d’occasion a tellement explosé récemment par rapport à la réalité qu’on en arrive presque à se demander si les chiffres officiels de l’inflation ne sont pas complètement déconnectés du réel.
Ça me rappelle les tondeuses bricolées de mon quartier dans les années 90. Mon père en avait fabriqué une en soudant lui-même une structure avec un moteur de machine à laver, des roues de poussette, de la ferraille, etc. Plusieurs personnes copiaient les idées ou en construisaient ensemble, donc ça ressemblait un peu à de l’open source. Et malgré tout, c’était plutôt utilisable.
En voyant le billet parler d’un nouveau défi, j’ai envie de proposer une modification qui permettrait à la tondeuse de ramasser automatiquement les déchets au bord des routes, puis de la vendre à Caltrans.
Je me dis qu’il pourrait être préférable de ne pas tondre du tout, notamment pour protéger les abeilles. Lien vers l’étude
Projet amusant. Il y a quelques années, j’ai moi-même monté un châssis autonome sous une tondeuse hélicoïdale poussée (en retirant la poignée). En général, les robots tondeuses utilisent de petites lames, mais une tondeuse hélicoïdale est moins sûre, car on peut vraiment s’y blesser les doigts. En revanche, l’entretien est simple : il suffit essentiellement de remplacer les lames chaque mois. J’ai choisi le LiDAR plutôt que le GPS, car je ne voulais pas utiliser du GPS RTK, qui donne des résultats très variables selon les gens. Dans mon cas, l’approche LiDAR a très bien fonctionné, et même avec une seule tonte par semaine, la qualité est fantastique.
J’utilise OpenMower sur une pelouse de 1400 mètres carrés aux États-Unis, donc n’hésitez pas à me poser vos questions. Si vous voulez contribuer, Discord est bien plus actif que la documentation officielle ou GitHub.
Je serais curieux de savoir à quel point il a été difficile de se procurer le matériel nécessaire aux États-Unis. Sous l’angle coût/approvisionnement, ça n’a pas l’air trivial.
Combien de temps s’est écoulé entre le début de l’installation d’OpenMower et le moment où tout a été complètement configuré ?
D’après les informations officielles, il semble ne pas y avoir d’évitement d’obstacles. En pratique, comment les obstacles sont-ils gérés ? Y a-t-il au moins des capteurs pour contourner quelque chose après une collision ? C’est ma principale question. Et au bout de combien de temps d’usage réel, combien de temps d’indisponibilité avez-vous eu ?