Comment determiner le trajet d'un robot tondeuse

[herve37]

Bonsoir,

J'essaie d’écrire un programme pour déterminer le cheminement d'un robot tondeuse dans un terrain.
Le terrain est un polygone non convexe (formé par des points GPS) et le robot doit commencer à tondre a la périphérie du terrain et faire plusieurs tours .
Je calcul l'équation des droites passant par chaque segment formé par les points GPS en périphérie. Puis je calcul les parallèles à ces droite d'une distance de n passage par la largeur de la tondeuse .
L'intersection de ces droites me donne les nouveaux point de passage du robot.
Le problème que je rencontre est qu’après quelques tours certains points du calcul se retrouvent dans la zone déjà tondue
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[gg0]

Bonjour.

Il y a différentes façons de faire (penser à ce que tu ferais si tu tondais avec une tondeuse à main). Mais si le terrain n'est pas parfaitement régulier, tu ne peux éviter les retours en arrière ou les passages sur des zones déjà tondues.
Pour un terrain "tordu" comme celui que tu présentes, sa décomposition en trois ou 4 zones "assez régulières" s'impose.

Cordialement.

[herve37]

C'est un terrain fictif pour visualiser les problèmes qu'il peut y avoir .
Je souhaite obtenir ce résultat, modélisé sous fusion et découpé avec artilleryslicer :

[gg0]

Alors c'est différent puisqu'il ne s’agit plus d’un trajet continu. Tu peux remarquer qu'il y a deux zones "fermées " et une mal finie. Il te suffit de faire ce que tu faisais au départ en évitant ce qui est déjà fait, puis, une fois que ça bloque rechercher les éventuelles zones libres.
Ça ne me semble pas élémentaire...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ikhar84]

Il me semble que les algo des tondeuses utilisent l'approche de ggO.

En gros, découper la surface en zones élementaires a parcourir "indépendament", puis déterminer le chemin optimal pour relier les zônes.

Cf le Coverage Path Planing.

https://arxiv.org/abs/2306.16978

[herve37]

Même en divisant le terrain en plusieurs grandes parties en forme de rectangle il faut aussi traiter les zones entre les rectangle et le contour du terrain .

Lors du calcul du 3ieme passage le point 6 n'est pas au bon endroit. Le sens du vecteur 6-7 s'inversant par rapport au dernier calcul j'ai supprimé le segment 6-7 du calcul . Le résultat me semble correct :


Au 5ieme passage ,visuellement je me retrouve avec 3 zones , comment les déterminer par calcul?

[gg0]

Il faut avoir conservé en mémoire toutes les zones déjà tondues, ou au moins le périmètre de la zone non tondue.
Mais difficile de conseiller alors que les contraintes du programme ne sont pas clairement définies. Actuellement, tu es en train de construire une usine à gaz, sans aucune garantie que ça marche à la fin. Et en oubliant que la tondeuse doit aller se recharger de temps à autres.

Pourquoi fais-tu ce programme ? Si c'est un devoir, quel est l'énoncé précis ? Si c'est par pur amusement, cherche d'autres méthodes, il y en a pas mal. Les tondeuses robot ne sont pas programmées ainsi, il suffit de les voir faire ...

Cordialement.

[herve37]

Mon objectif personnel est de faire fonctionner un prototype de robot tondeuse. J'ai commencé en suivant le projet rep_al mais le système de roue folle ne va pas pour mon terrain.
J'ai donc développé une base avec 4 roues motrices en m'inspirant du projet du professeur solaire pour la gestion par GPS avec correction RTK .Le robot se déplace en fonction d'un chemin "calculé" , mais je ne veux pas passer par un boitier pixawk et le logiciel" mission planner" pour gérer le parcours .
Il y a aussi le projet open mower qui utilise un slicer "3D" pour calculer le trajet. Le projet est basé sur un raspberry .

La gestion globale de mon robot est faite avec un microcontrôleur esp32-S3 programmé en arduino qui fonctionne en suivant un trajet prédéfini .Aujourd'hui mon tracé est fait à partir de zone en forme de rectangle en faisant des aller-retours en parallèles, les zones ont été déterminées manuellement . Cela fonctionne bien.
Mon objectif est de réaliser un programme qui calcul le trajet en automatique en fonction des points GPS situés sur le périmètre du terrain . Je vais devoir aussi intégrer des zones d'exclusions.
Mon programme pour la gestion du trajet est en javascipt car cela me permet de visualiser facilement le trajet .

Actuellement dans mon programme de calcul du trajet , je mémorise chaque trajet ,car le nombre de points du polygone varie .Le nombre va en diminuant mais peut être en incluant des zones d'exclusion il va augmenter .

Effectivement le développement du programme représente plusieurs problèmes à résoudre et celui que j’essaie de résoudre actuellement est la détection de polygones fermés. Je suis donc preneur de toute suggestion .

[Gyrocompas]

Bonjour,
La précision d'un GPS standard est insuffisante pour faire circuler un engin avec précision.
De l'ordre de +/-2m.
Les engins agricoles qui tracent de beaux sillons parallèles, plantent puis récoltent de la même manière, utilisent un DGPS.
Un récepteur de référence est positionné à un point de coordonnées connues.
Celui sur l'engin, reçoit les mêmes satellites, avec les mêmes erreurs.
Le GPS de référence lui envoie les corrections.
Avec un bon matériel,40 satellites peuvent être reçus simultanément dont Galiléo une précision de 1cm est possible, voir GNSS, RTK.

Dans le raisonnement, il faut introduire les capacités de manoeuvre de l'engin, ce qui détermine les distances entre les passages.
Bon courage.

[oxycryo]

hm, surtout ce n'est pas une bonne stratégie de tonte... en faisant des cercles concentriques... c'est sympas, mais pas très efficace

le mieux, faire un tour complet des bords la surface (circonférence),
puis attaquer en aller retour sur tout le reste... la bande qui a été dégagé su le coté servant de marque secondaire pour amorcer un virage à 180°


mais je reste tout de même attentif à savoir lequel des deux se trouve être le plus efficace/rapide.

[herve37]

La précision d'un GPS RTK est suffisante, de l'ordre du centimètre .
La "bonne stratégie" consiste d'abord à tondre tout le terrain, après ... . Si la surface est rectangulaire , on ne peut pas faire que des aller-retours car lorsque le robot tondeuse fait une rotation pour tondre le retour il y a des zones non tondues .Il est possible de tondre ces zones en faisant une marche arrière ou réaliser une tonte en périphérie en faisant un ou plusieurs tours .
Est ce qu'il y a un nombre minimum de tour de périphérie à faire pour ne pas laisser de zone non tondue? Je ne sais pas, je pense que c'est en fonction du terrain.
Est ce qu'avec deux tours de terrain on peut se retrouver avec des zones "fermées" ? Je pense que oui .

Dans mon exemple de tracé , lors du 4ieme passage , je pensais calculer la distance entre chaque point et segment et si la distance était inférieur à une ou deux largeurs de tonte je pouvais déterminer mes zones fermées.
Mais avec le point 8 ça ne marche pas
Capture d’écran2 2025-08-19.jpg

Lors du 5ieme passage , je ne vois pas la stratégie a adopter pour déterminer les zones fermées:
Capture d’écran1 2025-08-19.jpg