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Et si vous pouviez donner 脿 une excavatrice un ensemble de plans CAO et la laisser travailler, sachant qu'elle suivrait les instructions avec une pr茅cision d'un millim猫tre pr猫s ? Pouvez-vous imaginer le temps, l'argent et le travail que cela pourrait permettre ?

La soci茅t茅 suisse Gravis Robotics d茅veloppe un module destin茅 脿 锚tre install茅 sur des excavatrices individuelles, leur permettant de naviguer sur les chantiers et d'effectuer des t芒ches selon les besoins, le tout sans la pr茅sence d'un op茅rateur humain.

Ce type de technologie est de plus en plus utilis茅, avec des concepts de machines sans conducteur pr茅sent茅s lors de nombreux 茅v茅nements majeurs du secteur de la construction, tels que Bauma, Conexpo et Intermat.

Neil Woodfin, directeur du d茅veloppement commercial chez Gravis Robotics.

Neil Woodfin, directeur du d茅veloppement commercial chez Gravis Robotics, 茅tait r茅cemment pr茅sent 脿 la convention de l'European Rental Association (ERA) 脿 Lisbonne, au Portugal, o霉 il a parl茅 des projets de l'entreprise visant 脿 apporter la pr茅cision, la s茅curit茅 et l'efficacit茅 des robots sur les chantiers d'aujourd'hui.

N茅 de 芦 chiens 禄

Gravis Robotics est une spin-off du laboratoire de robotique de l鈥橴niversit茅 ETH de Zurich, en Suisse, dirig茅 par le professeur Marco Hutter, qui a travaill茅 avec 25 de ses doctorants pour d茅velopper un logiciel d鈥檌ntelligence artificielle initialement destin茅 aux 芦 chiens 禄 robotis茅s 脿 quatre pattes. Ces 芦 quadrup猫des 禄 explorent des environnements et reviennent avec une carte en 3D. (Pensez 脿 芦 Spot 禄 de Boston Dynamics.)

芦 Marco a d茅cid茅 de prendre ce logiciel et de l'adapter aux excavatrices 禄, explique Woodfin. 芦 Nous avons obtenu un module robotis茅 qui s'adapte au toit de la cabine. 脌 l'int茅rieur du module robotis茅 se trouve un processeur 茅quip茅 de cam茅ras pour lui donner une vue 脿 360 degr茅s et d'un LIDAR. 禄

Des capteurs sur les excavatrices permettent 脿 la machine de comprendre la position du bras, de la fl猫che et du godet. Le LIDAR fournit une mesure de la position de la machine sur le chantier, tandis qu'un capteur GNSS fournit la r茅f茅rence GPS 脿 la machine. Ainsi, la machine est capable de se d茅placer sur le chantier entre ses activit茅s de travail.

芦 Le module robotique apprend 脿 utiliser l'excavatrice et cherche toujours 脿 atteindre un taux de remplissage du godet de 100 % lorsqu'il creuse 禄, explique Woodfin. 芦 Il est capable d'utiliser le logiciel d'IA pour s'adapter 脿 l'environnement h茅t茅rog猫ne qu'il rencontre pendant le creusement. 禄

Il ajoute : 芦 Nous sommes tr猫s, tr猫s bons en mati猫re de creusement. Apr猫s tout ce travail de d茅veloppement, nous envisageons de mettre des excavatrices robotis茅es sur les chantiers d'ici juillet. Nous pourrons alors vraiment comprendre les avantages que nous pouvons obtenir, qui se situent 茅galement dans le domaine de la productivit茅, de la s茅curit茅, de la durabilit茅 et de la pr茅visibilit茅. 禄

Diriger les fouilles

Comment l'excavatrice sait-elle quoi faire ?

Woodfin explique qu鈥檜ne fois le module robotis茅 install茅 sur la pelle, il commence 脿 apprendre 脿 utiliser la machine. 芦 Vous pouvez ensuite t茅l茅charger des dessins CAO des travaux d鈥檈xcavation 脿 effectuer 禄, dit-il. 芦 Nous vous fournissons 茅galement une tablette tactile, qui se trouve dans la cabine, et vous pouvez litt茅ralement dessiner avec votre doigt l鈥檈ndroit o霉 vous voulez sur le site, o霉 se trouve la tranch茅e 脿 creuser. Vous pouvez saisir la profondeur et la largeur de la tranch茅e, puis la pelle s鈥檈n servira pour creuser cette tranch茅e. 禄

Woodfin explique qu'il est 茅galement possible de simplement abaisser le godet sur le sol et d'extrapoler les mesures pour une zone 脿 excaver.

芦 Par exemple, si vous agrandissez une maison, vous pouvez abaisser le godet sur le sol et dire : 芦 Je veux que tout ce qui se trouve 脿 l'endroit o霉 le godet touche le sol soit 250 millim猫tres plus bas. 禄 Ensuite, la pelleteuse vous montrera une grille de tout ce qui est 250 millim猫tres plus bas et de tout ce qui est plus haut ou plus bas que cela. La pelleteuse creusera alors pour atteindre le niveau que vous avez d茅fini simplement en posant le godet sur le sol. 禄

La seule condition pr茅alable 脿 l'utilisation du module Gravis est l'茅lectrohydraulique.

芦 Si l'excavatrice ne dispose pas de syst猫me 茅lectrohydraulique, nous installons une vanne de commande 茅lectrohydraulique sur celle-ci 禄, explique Woodfin. 芦 Ensuite, nous connectons le module au syst猫me de bus CAN. Il doit donc 锚tre dot茅 d'un syst猫me 茅lectronique moderne, auquel nous le connecterons ensuite. 禄

Il ajoute : 芦 S'il n'y a pas de capteurs IMU, nous les installerions sur l'excavatrice. 脌 part cela, le reste est fourni dans le kit de contr么le d'automatisation du toit que nous installons sur l'excavatrice. 禄

Gravis travaille actuellement avec six 茅quipementiers, dont Hyundai/Develon, dans le cadre d'un partenariat annonc茅 au CES 2024 脿 Las Vegas en janvier.

芦 Nous travaillons avec eux pour automatiser leurs excavatrices. Parmi les autres fabricants, nous avons une excavatrice de 10 tonnes, mais la majorit茅 des mod猫les sur lesquels nous travaillons sont des excavatrices de 20 tonnes, car c'est la cat茅gorie de taille d'excavatrice la plus populaire dans l'industrie 禄, explique Woodfin.

Mais peut-on en louer un ?

La question qui se pose naturellement est de savoir si ces excavatrices contr么l茅es par robot sont disponibles 脿 la location.

芦 Nous travaillons en 茅troite collaboration avec les entreprises de construction et les soci茅t茅s de location 禄, explique Woodfins. 芦 En tant que fabricants, nous produisons des machines g茅n茅riques. Ce qui en fait une machine sp茅cialis茅e, c鈥檈st l鈥檕p茅rateur. En introduisant la robotique dans l鈥檌ndustrie, nous sommes condamn茅s 脿 devenir des sp茅cialistes car nous devons comprendre ce que fait l鈥檕p茅rateur.

芦 L鈥檜ne des choses que nous avons constat茅es, c鈥檈st que les grandes entreprises de construction disent : 芦 Eh bien, si vous pouviez automatiser cette t芒che鈥� au lieu d鈥檜tiliser un sous-traitant, nous pourrions louer une machine automatis茅e pour effectuer cette t芒che, puis faire appel au sous-traitant pour effectuer tout le travail qui n鈥檃 pas encore 茅t茅 automatis茅. 禄

Woodfin poursuit : 芦 La location est pour eux une excellente opportunit茅 et nous d茅veloppons le nombre de t芒ches que nous pouvons automatiser. Aujourd'hui, nous nous concentrons sur le creusement de tranch茅es, les travaux de terrassement en vrac et le chargement de camions. Ensuite, nous allons continuer et ajouter de plus en plus de t芒ches 脿 ce portefeuille de t芒ches que nous pouvons automatiser. 禄

Gravis travaille actuellement avec Morgan Sindall et Vinci et est en pourparlers avec les entreprises Flannery et Lynch bas茅es au Royaume-Uni, ainsi qu'avec Vesco en Suisse. 芦 Nous travaillons avec l'arm茅e suisse et

L'entreprise suisse Gravis Robotics d茅veloppe un module destin茅 脿 锚tre install茅 sur des excavatrices individuelles, leur permettant de naviguer sur les chantiers et d'effectuer des travaux selon les besoins, le tout sans la pr茅sence d'un op茅rateur humain. (Photo : LinkedIn)

芦 Nous avons 茅galement des contacts avec les chemins de fer suisses 禄, explique Woodfin. 芦 Nous avons eu de nombreux contacts positifs avec les utilisateurs finaux et les soci茅t茅s de location, mais nous souhaitons d茅velopper ce r茅seau. 禄

Lorsqu'on lui demande si un module pourrait 锚tre transf茅r茅 d'une machine 脿 une autre dans un cadre de location, Woodfin r茅pond que c'est l'objectif 脿 long terme.

芦 C'est ce qui 茅tait pr茅vu. Ce n'茅tait pas quelque chose 脿 laquelle nous avions pens茅 au d茅part, mais c'est l'une des choses que les soci茅t茅s de location ont demand茅es. Il n'y a aucune raison pour que cela ne soit pas possible 禄, dit-il.

芦 La seule chose 脿 faire est de s'assurer que le cadre du module est d茅j脿 install茅 sur chacune des excavatrices. Le module robotique prend un certain temps pour apprendre 脿 utiliser chaque excavatrice. Une fois qu'il a appris 脿 faire fonctionner l'excavatrice, tout va bien, mais le logiciel d'IA doit tout faire fonctionner pour comprendre comment elle r茅agit aux diff茅rentes commandes. 禄

脌 venir en juillet

芦 En juillet, nous souhaitons mettre notre module en situation r茅elle, puis nous chercherons 脿 rallier des partenaires pour amener des excavatrices automatis茅es sur le site. Nous avons 25 roboticiens dans une 茅quipe op茅rationnelle pour voir comment int茅grer la robotique dans vos activit茅s quotidiennes. Nous travaillerons en 茅troite collaboration avec ces personnes pour nous assurer que lorsqu'elles auront besoin d'un soutien technique, nous serons l脿 pour le leur fournir, puis nous pourrons d茅velopper ensemble ces mod猫les op茅rationnels qui nous permettront de l'int茅grer. 禄

Actuellement concentr茅 sur le march茅 europ茅en, Gravis pr茅voit 茅galement de s'茅tendre aux Am茅riques et en Australie.

Le prix du module devrait 锚tre compris entre 80 000 et 90 000 拢, selon le mat茅riel dont est 茅quip茅e la pelle. 芦 Cela correspond en partie 脿 un co没t logiciel r茅current 禄, explique Woodfin. 芦 Nous avons essay茅 de maintenir le co没t aussi bas que possible. 禄

芦 Nous savons que nous devons g茅n茅rer de la valeur 脿 partir de ce module robotis茅. Nous disposons donc d'un calculateur de valeur, que nous d茅montrons par des temps de cycle accrus gr芒ce aux taux de remplissage des godets, des taux d'utilisation am茅lior茅s et l'茅limination de certaines t芒ches sur site. Nous pouvons r茅cup茅rer ces co没ts technologiques sur une base hebdomadaire. 禄

Pour atteindre ses objectifs, Gravis Robotics collabore avec un certain nombre de partenaires, dont Moog Construction, l鈥檈ntreprise 脿 l鈥檕rigine de nombreuses technologies autonomes utilis茅es aujourd鈥檋ui dans les 茅quipements de construction. Selon Moog Construction, elle 芦 accro卯t son expertise en mati猫re de contr么le de mouvement de pr茅cision, de s茅curit茅 fonctionnelle et de conception de syst猫mes int茅gr茅s en d茅veloppant des fonctionnalit茅s automatis茅es pour le secteur de la construction, tandis que Gravis Robotics applique son expertise en mati猫re de fusion de capteurs, de perception de l鈥檈nvironnement, de t茅l茅op茅ration avanc茅e, de visuels en r茅alit茅 augment茅e et de navigation autonome pour transformer de grandes machines de construction en robots mobiles autonomes 禄.

Lors du salon Bauma 2022, Moog Construction et Gravis Robotics ont 茅quip茅 ensemble une excavatrice araign茅e Menzi Muck de la capacit茅 de creuser des tranch茅es de mani猫re robotis茅e 脿 partir des donn茅es fournies par un op茅rateur 脿 distance. L'op茅rateur pouvait d茅finir la longueur de la tranch茅e, l'inclinaison, etc., et l'excavatrice accomplissait la t芒che.

Les partenaires estiment que ces capacit茅s et bien d鈥檃utres permettront 脿 la prochaine g茅n茅ration de machines de construction d鈥檃tteindre de nouveaux niveaux de connectivit茅, de productivit茅 et de s茅curit茅.