La société écossaise Kingdom Technologies espère révolutionner le gazon commercial

La startup technologique écossaise Kingdom Technologies vise une révolution dans la tonte commerciale de l'herbe avec une nouvelle génération de robots tondeuses innovants guidés par satellite. Rapports de Jon Excell.

Du champ de bataille et de la chirurgie, au sol de l'usine et au ciel au-dessus de nos têtes, peu de zones sont interdites aux systèmes robotiques de plus en plus avancés qui transforment notre monde et remodèlent notre place dans celui-ci.

Mais dans le parc scientifique de l'ouest de l'Écosse - un campus calme et verdoyant juste à l'extérieur de Glasgow - une version tout à fait plus bucolique de la révolution des robots est en cours.

C'est le siège de la start-up d'ingénierie Kingdom Technologies, développeur d'une nouvelle tondeuse à gazon robotique avancée qui, prétend-on, pourrait aider à transformer le marché mondial très lucratif et en croissance rapide de l'entretien des pelouses.

Fondée en 2018, Kingdom a passé les cinq dernières années à prototyper, développer et affiner un système réputé plus avancé que tout autre produit sur le marché. Après une série d'essais réussis, la société est maintenant sur le point de se lancer dans une nouvelle poussée d'investissement qui pourrait voir sa technologie déployée dans le monde entier sur des terrains de golf, des terrains de jeux, des campus universitaires et, en fait, partout où il y a beaucoup d'herbe à tondre.

À première vue, la technologie de Kingdom ne semble pas si différente du type de systèmes que vous pourriez trouver au hasard dans un jardin de banlieue bien entretenu : un peu plus gros et plus robuste peut-être, mais à peu près la même forme et les mêmes dimensions. Grattez sous la surface cependant et c'est une bête très différente : hérissée d'une suite de technologies intelligentes et de systèmes embarqués qui lui permettent de tondre avec précision, efficacité et sécurité de grandes surfaces d'herbe avec un minimum d'intervention humaine.

Le PDG de Kingdom, Joan Kangro, a expliqué que les exigences rigoureuses des environnements commerciaux pour lesquels il est conçu signifient que le robot doit fonctionner d'une manière très différente des systèmes existants, qui ont été principalement développés pour le marché intérieur. "Les tondeuses à gazon robotisées actuelles ne conviennent pas aux applications commerciales", a-t-il déclaré, "elles ne savent pas vraiment où elles se trouvent et où elles ont été, elles sont donc très inefficaces. Elles peuvent passer sur la même parcelle d'herbe 20 fois par jour, et elles ne sont pas capables de tondre de très grandes surfaces en fonctionnant comme ça. "

Le système de Kingdom, cependant, fonctionne d'une manière plus humaine : tondre de manière organisée, pré-planifiée et plus efficace. Cela signifie que même si la tondeuse se déplace à des vitesses similaires aux systèmes existants (environ 0,5 m/s), elle est capable de couvrir environ dix fois plus de terrain. En effet, au cours d'une journée, on prétend qu'une seule tondeuse pourrait couvrir une surface à peu près équivalente à un grand terrain de football.

De plus, alors que les tondeuses standard existantes nécessitent l'installation d'un câble périphérique (un câble périphérique qui marque le bord du domaine du robot), le robot de Kingdom est capable de fonctionner sans laisse, en utilisant un système de navigation par satellite avancé et une multitude de dispositifs de sécurité pour contrôler soigneusement son mouvement et se passer d'une barrière physique.

Selon le responsable de l'ingénierie mécanique de Kingdom, Tony Day, ces capacités exigent un niveau de sophistication technologique bien supérieur à celui que l'on trouve dans les systèmes existants. "Changer cette méthodologie ouvre un tout nouveau domaine", a-t-il déclaré. "Vous ne pouvez plus utiliser votre ancienne technologie. Afin de planifier un itinéraire et de faire le tour et de dire "J'ai définitivement coupé ça", vous devez mettre en place un tout autre niveau de technologie. Si vous ouvrez un de nos robots et le comparez à l'un de ces robots traditionnels, le leur est assez vide.

Parmi tous ces «trucs», il y a un système de positionnement précis au centimètre basé sur la technologie dGNSS et l'odométrie; un algorithme spécial qui est utilisé pour planifier des chemins de coupe optimaux ; et une combinaison de systèmes LIDAR et de vision que la tondeuse utilise pour détecter et éviter les obstacles (les systèmes existants détectent les obstacles en les heurtant, ce qui serait peu pratique du point de vue de la sécurité pour les applications plus importantes). Fait intéressant, ces capteurs de sécurité sont également utilisés pour améliorer encore l'efficacité du robot en ajustant sa vitesse en fonction de l'épaisseur de l'herbe. "Il perçoit les zones où il y a plus et moins d'herbe dense", a déclaré Day. "Si c'est de l'herbe moins dense, la tondeuse peut aller plus vite et assurer la qualité de coupe mais si c'est de l'herbe plus dense le robot ralentit". Tout cela est soutenu par une plate-forme Web développée par Kingdom Technologies qui est utilisée pour tracer et planifier les opérations de coupe à l'aide d'images satellites.

Le dernier élément clé est la borne de recharge. Pendant le fonctionnement, le robot suit les instructions de coupe définies par le client et, lorsqu'il détecte que la batterie commence à se décharger, il navigue de manière autonome jusqu'à la station, où il s'amarre automatiquement et se recharge.

Comme tous les éléments de la technologie, cette station de charge a été conçue pour résister aux rigueurs d'une utilisation commerciale quotidienne, et une priorité clé pour Kingdom tout au long du processus de développement a été d'identifier les technologies et les composants qui sont aussi proches que possible de l'absence d'entretien.

Cela a nécessité une étroite collaboration avec un certain nombre de fournisseurs clés, y compris - peut-être le plus important - le spécialiste des roulements en plastique igus UK, qui a fourni des roulements sans lubrification pour un certain nombre de domaines différents.

L'une de ces applications concerne le mécanisme de réglage de la hauteur de coupe, une application critique nécessitant des tolérances extrêmement serrées. « Les tolérances de précision disponibles dans les roulements igus nous ont permis de concevoir un plateau de coupe qui a moins de 1 mm d'écart de hauteur sur sa largeur, donnant une coupe uniforme et de qualité à nos pelouses », a déclaré Day.

Les pièces igus sont également utilisées dans le mécanisme du capteur de levage, qui est utilisé pour détecter si la tondeuse est soulevée manuellement, déclenchant la tondeuse pour passer en mode sans échec. Ici, des segments de piston en matériau iglidur d'igus sont utilisés pour assurer un fonctionnement à sec, sans entretien et fiable dans un très petit encombrement. Enfin, des roulements linéaires igus sont utilisés dans le mécanisme d'ouverture et de fermeture de la porte de la borne de recharge, un autre élément du système qui, là encore, a été soigneusement conçu pour résister à tout ce que les intempéries peuvent lui infliger.

Depuis son lancement en 2018, Kingdom a attiré 3 millions de livres sterling de récompenses et de subventions, développé une série de prototypes toujours plus sophistiqués et réalisé trois années d'opérations pilotes. Il dispose désormais de 20 robots sur le terrain et continue d'affiner la conception et de peaufiner la technologie en fonction des commentaires de ces clients. Le plan consiste à déployer 140 robots d'ici la fin de l'année prochaine (2024) et à générer 1 million de livres sterling de revenus. Cela, espère Kangro, ouvrira la voie à une augmentation des investissements privés dans la technologie.

Plutôt que de devenir un fabricant et un vendeur de masse d'appareils, l'ambition de l'entreprise s'articule autour d'un modèle de paiement par service où les clients paient une redevance mensuelle à Kingdom. Selon Kangro, cette nouvelle approche rend le service plus abordable pour le client, car les frais seront généralement inférieurs à la coupe de la pelouse par un entrepreneur régulier.

En fin de compte, Kangro pense que le système pourrait prendre une part importante de l'industrie commerciale en croissance de 32 milliards de dollars, un domaine dans lequel les systèmes robotiques ont jusqu'à présent eu un impact relativement faible.

Alors que l'accent est mis actuellement sur l'optimisation de cette offre de produits initiale (par exemple, la plate-forme Web de cartographie des itinéraires est encore en cours d'affinement), Kangro et l'équipe envisagent également une gamme d'opportunités futures, notamment le développement d'un nouveau type de tondeuse optimisé pour couper les fairways sur les terrains de golf. Selon Kangro, cela nécessiterait un coupe-cylindre plutôt que les lames utilisées sur la version actuelle.

Encore plus loin dans le futur, l'équipe a une vision pour l'équivalent tondeuse à gazon d'un modèle de covoiturage - dans lequel les utilisateurs urbains avec une pelouse indisciplinée pourraient simplement se connecter à une application et invoquer l'un des robots de Kingdom.