Vitirover choisit MDP - maxon motor pour créer le 1er AGV viticole écologique

10 octobre 2018

Vitirover Solutions a conçu un robot motorisé capable de tondre les mauvaises herbes au pied des vignes en totale autonomie. Une success-story, inspirée de l’aventure des robots martiens, rendue possible par un partenariat fort avec MDP - maxon motor France qui, outre la fourniture de moteurs électriques, a su apporter des solutions techniques permettant au robot Vitirover de surmonter les contraintes de son application réelle.

Un petit pas pour l’Homme, un grand pas pour l’environnement. La société Vitirover, installée à Saint-Emilion (Gironde), vient de mettre au point un robot tondeur pour les domaines viticoles. Actuellement en phase de pré-industrialisation, ce robot également appelé Vitirover a la particularité d’être autonome, puisqu’il fonctionne à l’énergie solaire. Il peut également être piloté à distance via le web avec un smartphone, par des techniciens formés et employés par l’entreprise. Une vingtaine de robots tondeurs fonctionnent déjà dans les domaines de Saint-Emilion.

Le principal atout du petit robot (à peine 70 cm de long) est d’être écologique, puisqu’il se substitue à l’utilisation dans les vignes de pesticides, comme le glyphosate. D’un point de vue économique, il dégage également les propriétaires de parcelles de toute contrainte, ainsi que du coût de maintenance ou de la mise à jour des équipements nécessaires au contrôle de l’enherbement. Enfin, le robot, très léger (à peine 20 kilos), permet d’épargner les sols en évitant les tassements que peuvent provoquer les tracteurs ou les chevaux.

 

Testé sur les terrains de l’Agence spatiale européenne

Mais concevoir un robot autonome capable de tondre sur deux hectares l'herbe au plus près des pieds de vignes a été un long chemin. Presqu'aussi compliqué que pour un robot martien ! D'ailleurs, pour établir son premier cahier des charges, l'entreprise bordelaise a travaillé avec l'Agence spatiale européenne pour passer en revue tous les projets de robots destinés à être envoyés sur Mars. La raison ? Les sols des vignes et de la planète rouge, très instables, se ressemblent énormément. « Cette expérience nous a beaucoup aidés car nous n'avons pas trouvé sur terre de robots plus proches de notre cahier des charges » raconte Xavier David Beaulieu, CTO de Vitirover, entreprise qu’il a cofondée en 2010 après avoir repris le domaine familial (le Château Coutet à Saint-Emilion) et avoir été confronté directement au challenge du contrôle de l’enherbement dans les rangs de vigne.

 

Stress mécanique toutes les 12 secondes

Terrain chaotique, caillouteux et souvent en devers… La société girondine a mesuré que son robot, malgré sa capacité à détecter les obstacles pour aller couper l’herbe à moins d’1 cm des pieds, subissait dans les vignes un stress mécanique toutes les 12 secondes. Mais en bon robot, il doit pouvoir se remettre en action de manière autonome, quel que soit l’accident, et continuer à se déplacer d’une bosse à l’autre dans cet espace contraint. Les exigences de motorisation étaient donc importantes et les solutions mécatroniques imaginées sont le fruit d’une collaboration engagée depuis plus de dix ans entre Vitirover et MDP - maxon motor France.

 

Pour le déplacement, quatre moteurs sont présents dans le robot, un dans chaque roue. Des moteurs DCX 22 L, une nouvelle gamme de maxon motor, qui offrent une densité de puissance dans un encombrement réduit. Avantages de ce moteur ? Il est plus léger (donc moins de poids à tracter), plus compact que les versions précédentes (moins de 3mm au diamètre) et surtout il dispose d'un meilleur rendement, ce qui le rend moins gourmand en énergie électrique pour la sauvegarde de la batterie.

Quatre roues motricesLe robot tondeur utilise quatre roues motrices équipées chacune d’un moteur DCX 22 L, une gamme de MDP maxon motor France qui propose une densité de puissance dans un encombrement réduit, ainsi que d’un réducteur GP 32 C permettant de reprendre les charges axiales et radiales et l’effort couple important.Trois lames de tonteLe robot utilise dans sa face avant trois lames de tonte, qui intègrent chacune un moteur DCX 32 L, une gamme de MDP - maxon motor France offrant une très grande vitesse de rotation pour assurer une coupe nette et homogène.  Le robot tondeur utilise quatre roues motrices équipées chacune d’un moteur DCX 22 L, une gamme de MDP maxon motor France qui propose une densité de puissance dans un encombrement réduit, ainsi que d’un réducteur GP 32 C permettant de reprendre les charges axiales et radiales et l’effort couple important.Trois lames de tonte. Le robot utilise dans sa face avant trois lames de tonte, qui intègrent chacune un moteur DCX 32 L, une gamme de MDP - maxon motor France offrant une très grande vitesse de rotation pour assurer une coupe nette et homogène. 

Associée à un réducteur GP 32 C, cette solution permet de reprendre les charges sur les roues et l’effort de couple nécessaire à la traction. « Pour la propulsion, le problème de charge radiale qui s’exerce sur l’axe des roues n’a pas été facile à résoudre, mais nous y sommes arrivés », confirme Xavier David Beaulieu. Le robot tondeur affiche en effet des performances étonnantes, puisqu’il est capable d’atteindre une vitesse de 300 m par heure et d’avaler des pentes allant jusqu’à 15%.

 

Une cloche en aluminium pour encapsuler l’arbre

Mais la plus grosse difficulté était ailleurs. En effet, trois lames de tonte, utilisant des moteurs de la gamme DCX 32 L, sont installées dans la face avant du robot. Sans réducteur cette fois, car une grande vitesse est indispensable pour une coupe nette et homogène. « Mais on s’est rendu compte au bout de quelques mois que les brins d’herbe hachés remontaient le long de la lame et du roulement à billes du moteur, ce qui coinçait l’axe et créait régulièrement des pannes », raconte Xavier David Beaulieu.

Pendant plusieurs mois, Vitirover et le service R&D de MDP - maxon motor France vont travailler main dans la main pour élaborer une solution simple et peu coûteuse. Après plusieurs essais, les ingénieurs de MDP finissent par concevoir une cloche en aluminium chargée d’encapsuler la face avant et de protéger le roulement du moteur. « On a beaucoup échangé avec MDP, on leur envoyé des dessins, des images de moteurs cassés… Pour finalement trouver une solution », se réjouit Xavier David Beaulieu.

 

Des solutions adaptées aux contraintes d’application

Une relation de confiance conforme aux engagements de Kevin Schwartz, en charge du projet Vitirover. « Le rôle de MDP - maxon motor n’est pas simplement de fournir des moteurs électriques, mais des solutions complètes pour répondre au besoin du client et surtout adapter un produit aux contraintes de son application réelle. »

Les applications du petit robot tondeur sont nombreuses : outre les vignes, qui représentent un marché considérable avec les 8 millions d’hectares de vignobles sur la planète, il peut être aussi utilisé en arboriculture. Vitirover Solutions vient également d’être choisi par Réseau de Transport d’Électricité (RTE) pour s’occuper de la tonte autour de ses postes électrique à haute tension et par la SNCF pour l’entretien de 75 000 km de chemins de fer à entretenir. Le début, sûrement, d’une très belle histoire.

 

Interview avec Xavier David Beaulieu, CTO et cofondateur de Vitirover

 

Les plus pointus en France sur les solutions de motorisation.

Je connaissais déjà MDP – maxon motor France dans une autre vie professionnelle. Alors quand je me suis lancé dans la fabrication de notre robot tondeur, il y a une dizaine d’années, j’ai tout de suite pensé à eux. Ce sont les plus pointus en France sur les solutions de motorisation. Ils ont également tous les produits pour cette gamme de puissance de moteur dont nous avions besoin. Et surtout, ils ont une vraie expérience dans la mise en œuvre. Notre collaboration avec Kevin Schwartz, qui s’occupe de nous chez MDP – maxon motor France, est très ancienne, puisqu’il a commencé à travailler sur notre projet dès 2007. Il se tient régulièrement au courant de nos essais, au point qu’il est presque acteur de notre projet.

Xavier David Beaulieu, CTO et cofondateur de Vitirover

 

Entretien avec Xavier David Beaulieu, CTO et cofondateur de Vitirover

1. Quand a été créée votre entreprise et combien d'employés y travaillent ?

Xavier David Beaulieu: Vitirover a été créé en 2011 et compte désormais sept salariés.

2. Quel est l'objectif principal de votre entreprise ? Votre projet ?

Xavier David Beaulieu: Notre principal objectif est d'industrialiser des machines agricoles entièrement autonomes afin d’utiliser moins de produits phytosanitaires dans l’agriculture.

3. Quels ont été vos difficultés/obstacles lorsque vous avez conçu votre produit ?

Xavier David Beaulieu: Nous avons été amenés à travailler avec l'ESA (European Space Agency) sur les données techniques des robots destinés à Mars, puis à les observer sur les terrains de simulation, de là on a défini les grandes lignes. A part Rover Mars Explorer, nous n'avions pas d’autres références, ne pouvions pas nous comparer à autre chose, tout restait à découvrir.

4. Comment les avez-vous surmontés ?

Xavier David Beaulieu: Avec du travail et de la patience.

5. Qu'est-ce qui est le plus excitant dans votre travail ?

Xavier David Beaulieu: Aider à inventer des techniques pour aider l’agriculture de demain.

6. Dans quelles applications utilisez-vous les solutions MDP - maxon motor et pourquoi ?

Xavier David Beaulieu: Nous utilisons sur chaque robot 7 moteurs de MDP-maxon. Les motoréducteurs de roues sont des moteurs maxon DCX22L/GP32C (avec arbre de diamètre 8mm), il y en a 4 par robot. Quant aux motoréducteurs de tonte, ce sont des DCX32L avec une « cloche » spéciale pour éviter les projections d’herbe. Dans le roulement, il y en a 3 par robot.

7. A quelles exigences sont confrontées les moteurs, réducteurs et les entraînements?

Xavier David Beaulieu: Pour la motorisation des roues, besoin d’une densité de puissance dans un encombrement réduit. Le réducteur GP 32 C permet de reprendre la charge et l’effort. Pour la motorisation des lames, besoin de grande vitesse (d’où l’absence de réducteur).

8. Comment décririez-vous votre collaboration avec MDP - maxon motor ?

Xavier David Beaulieu: Il s'agit d'une relation de confiance, presque un partenariat, dans un intérêt réciproque bien compris.

9. Que pensez-vous des boutiques en ligne MDP  (www.mdp.fr) et maxon motor (www.maxonmotor.fr) -  (si vous avez travaillé avec elles) ?

Xavier David Beaulieu: Je fais un tour sur la e-boutique pour voir ce qui existe et ensuite je prends mon téléphone et j’appelle Kevin pour plus de précisions.

10. Quels sont les futurs objectifs/challenges de votre entreprise ?

Xavier David Beaulieu: Développer le marché de la vigne, autour duquel on se construit. Mais évoluer aussi vers d’autres collaborations avec RTE ou la SNCF.

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Vitirover en bref

Créée en 2011, par deux passionnés issus d'univers très éloignés, Arnaud de la Fouchardière et Xavier David Beaulieu, l'entreprise Vitirover est devenue un des acteurs majeurs de l'innovation dans le domaine de la viticulture de très haute précision au niveau international. Elle emploie aujourd’hui sept salariés et deux recrutements sont en cours.
En savoir plus sur Vitirover, consulter leur site officiel

 

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