Vehicule autonome indoor, Wyca robotics Elodie

🚀 Le saviez-vous ? La NASA utilise des drones dotés de la technologie LiDAR (Light Detection And Ranging, ou télédétection par laser). Mission : explorer et cartographier des grottes inaccessibles par l’Homme sur la Terre, la Lune et sur Mars🪐

Comment les robots mobiles autonomes perçoivent-ils leur environnement pour se déplacer en toute sécurité ? Wyca Robotics s’applique à employer des technologies toujours plus innovantes. Objectif : permettre à ses véhicules autonomes indoor de se déplacer d’un point A à un point B dans tout environnement dynamique et reconfigurable. Le robot mobile autonome repère et évite ainsi automatiquement les obstacles potentiels pour réussir sa mission. Les caméras 3D, le LiDAR et les ultrasons, sont trois types de capteurs offrant la vue à nos véhicules. Explications 👀

L’environnement, un véritable challenge pour le robot mobile

Objectif du robot mobile autonome : réussir sa mission via un parcours 100% sécurisé, optimisé et en toute autonomie 💯

Le robot de Wyca, prêt à accueillir et guider les consommateurs de ce centre commercial

Le robot Shuttle Plug & Play, prêt à transporter des charges pour soulager les opérateurs. 

Un environnement grand public

Le robot mobile autonome peut se déplacer dans tout environnement grand public dit dynamique et reconfigurable, comme un magasin, un restaurant, un hôpital, un aéroport, un musée, une entreprise, etc. Le véhicule doit pouvoir ralentir selon la densité humaine, s’arrêter au dernier moment en présence d’un obstacle, faire demi-tour et trouver de lui-même un itinéraire accessible, et ceci en toute autonomie. Le véhicule possède ainsi la capacité de repérer un obstacle potentiel pour éviter tout contact avec des personnes ou du matériel. Outre des adultes et des enfants qui viennent évoluer dans les mêmes zones que le véhicule, un environnement dynamique implique également la présence d’objets qui peuvent changer de place, et donc la configuration de zones accessibles qui deviennent tout à coup impraticables. Cela nécessite une grande adaptation et une précision hors pair pour le véhicule qui doit optimiser son trajet et contourner jusqu’au dernier moment tout obstacle entravant son déplacement et la réussite de sa mission.

Un environnement professionnel

Si l’environnement peut changer, le véhicule, sa technologie et son fonctionnement restent similaires. Dans un souci de compétitivité, et notamment de productivité et d’efficacité, les entreprises vont plébisciter l’automatisation de leurs procédés. Or, même dans un environnement plus « contrôlé » tel qu’une usine ou un entrepôt, la coactivité homme-robot implique de repenser certaines habitudes. Le technicien pourra désormais compter sur le robot pour transporter des objets d’un poste A à un poste B en toute autonomie. L’automatisation vient donc en renfort des équipes. Contrairement à l’AGV (Automatic Guided Vehicle, ou véhicule à guidage automatique) qui implique un fonctionnement prédéfini dans un environnement fixe, l’AIV (Autonomous Intelligent Vehicle ou véhicule autonome intelligent) offre au robot une flexibilité, une grande agilité et une adaptation en temps réel aux imprévus de parcours.

 

Des capteurs innovants pour une mobilité 100% autonome

Douze. C’est le nombre minimal de capteurs embarqués de localisation et de sécurité présents sur un véhicule Elodie. Ceux-ci lui permettent de se déplacer en toute autonomie dans n’importe quel environnement indoor. Ces capteurs, placés devant et derrière le véhicule, lui permettent d’avancer, de reculer, de tourner en toute sécurité.

Les caméras 3D

La caméra reste le capteur le plus intuitif puisqu’elle se base sur le fonctionnement de notre regard. Objectif : représenter de manière la plus fidèle possible ce que nous voyons avec nos yeux. La caméra différencie ainsi les formes, les couleurs, les mouvements, permettant une bonne reconnaissance visuelle de l’environnement. Son principal avantage est une vision en grand angle. L’utilisation de la stéréoscopie avec une caméra à gauche et une caméra à droite permet de restituer une impression de profondeur et de relief lors de la fusion des deux images. Elodie possède aussi un projecteur infrarouge pour se déplacer en toute sécurité dans le noir. Néanmoins, la caméra 3D reste un outil de qualité plutôt imprécise, bruitée et présentant de faux positifs -ou positions fantômes, d’où la complémentarité avec d’autres technologies, telles que le LiDAR.

Le LiDAR

Le LiDAR (acronyme de Light Detection and Raging) est devenu presque un incontournable en robotique grâce à sa grande précision de mesure de distance. Ce capteur émet des faisceaux lasers, ou lumineux, qui balayent la zone pour mesurer la distance entre le véhicule et les obstacles. Ce capteur compare ensuite le délai entre une impulsion laser et la réception de l’impulsion réfléchie depuis le véhicule. Il s’agit d’un dispositif actif qui envoie sa propre lumière jusqu’à ce qu’elle rebondisse sur un obstacle : la vitesse de la lumière détermine alors la distance entre le véhicule et l’obstacle, ainsi que sa taille et son volume ! Cet outil révolutionnaire permet aussi de balayer en un instant la cartographie accessible par le véhicule malgré la présence d’objets ou de personnes dans la zone. Cependant, le LiDAR 2D apporte une vision en 2D sur un plan très fin, et ne voit ni au-dessus ni en dessous de ce plan. Le LiDAR ne détecte pas non plus les surfaces vitrées ou miroirs, d’où l’ajout de capteurs ultrasons.

Les ultrasons

Comme son nom l’indique, l’ultrason se base sur le son : il émet à intervalles réguliers de courtes impulsions sonores à haute fréquence –inaudibles à l’oreille, propagées autour du robot à la vitesse du son qui se réfléchissent sur les obstacles pour revenir en écho au capteur. Lors de la localisation d’un obstacle, le véhicule ralentit ou s’arrête, le contourne ou fait demi-tour. L’ultrason permet de détecter les vitres et surfaces miroirs que d’autres capteurs ne percevraient pas. Devant une vitre, une caméra 3D et un LiDAR indiqueraient au robot qu’il peut continuer d’avancer tandis que les ultrasons percevraient cet obstacle invisible dès que la vitre rencontrerait une impulsion sonore. Malgré le bruitage, il s’agit d’une protection anticollision supplémentaire efficace, fiable et ultra sécurisante lorsque le véhicule s’approche de tout obstacle visible ou invisible.

Wyca Robotics s’engage à concevoir et fabriquer des véhicules mobiles autonomes très compétitifs, tout en alliant efficacité, sécurité et fiabilité. Son véhicule mobile autonome Elodie comprend ainsi plusieurs types de capteurs pour se différencier en termes d’agilité et répondre aux contraintes de n’importe quel environnement indoor. Elodie peut être entouré d’enfants comme d’adultes, du grand public, comme de professionnels : notre véhicule saura s’adapter en temps réel pour réussir sa mission sans collision. Petit comparatif des caractéristiques principales des capteurs de reconnaissance visuelle utilisés par Wyca Robotics 🤖

Caractéristiques des technologies utilisées dans les véhicules Elodie Ultrasons Caméra 3D LiDAR 2D
Nombre 4 devant

+ 5 derrière

2 devant puis selon le robot 1 devant
Distance de vision maximale Jusqu’à 1m Jusqu’à 2m Jusqu’à 60m
Vision de jour et de nuit

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Coût selon les configurations ±10€ 300-400€ 3000-5000€
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Crédits photographiques © Wyca Robotics / © Photo by Korie Cull on Unsplash / © Seventyfour Adobe Stock

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