Robot tondeuse RTK, vision ou LiDAR : comment se repère-t-il ?

Un robot sans fil périphérique se repère de trois façons, souvent combinées. Le RTK le place au centimètre grâce aux satellites, la caméra reconnaît l’herbe et les obstacles, le LiDAR mesure au laser tout ce qui l’entoure. Le RTK excelle sur une pelouse dégagée mais souffre sous les arbres et au pied des murs ; la caméra a besoin de lumière et de bordures nettes ; le LiDAR se moque du ciel et de la nuit mais doit trouver des repères à portée. Sur les 37 robots sans fil de notre comparateur, 23 marient deux de ces techniques pour compenser leurs faiblesses.

Le RTK, un GPS corrigé au centimètre

Le GPS de votre téléphone se trompe de quelques mètres : c’est suffisant pour une rue, catastrophique pour une bordure de massif. L’erreur vient surtout de la traversée de l’atmosphère, qui retarde les signaux des satellites. Le RTK (cinématique en temps réel) corrige cette erreur avec une seconde antenne, fixe, dont la position est connue au centimètre.

Le principe tient en trois temps. L’antenne de référence reçoit les mêmes satellites que le robot. Comme elle ne bouge pas, elle sait de combien les signaux la trompent à chaque instant, et elle envoie cette correction au robot par radio. Le robot, à quelques dizaines de mètres de là, subit presque la même erreur et la retranche de sa propre mesure. Résultat : une position au centimètre, qui permet de tracer des limites virtuelles et des bandes parallèles bien droites.

Bon à savoir Le RTK craint moins les nuages que les murs. Un signal satellite qui frappe une façade avant d’atteindre le robot arrive avec un léger retard, et ce trajet rallongé fausse la position calculée. C’est pour cela que les fabricants demandent de planter l’antenne de référence en terrain dégagé, et que les robots RTK tondent moins précisément le long d’une maison ou sous un grand arbre qu’au milieu de la pelouse.

Avec ou sans antenne dans le jardin

Au comparateur, 13 des 19 robots qui utilisent le RTK livrent leur antenne de référence dans la boîte. Les autres reçoivent leurs corrections par internet, depuis un réseau de stations fixes : c’est le RTK par réseau. Navimow écrit qu’avec ce service, aucune antenne n’est à installer, et propose de vérifier la couverture par code postal. La contrepartie est double : il faut du réseau mobile dans le jardin, et l’accès peut devenir payant après une période offerte, comme sur l’Anthbot M9 (trois mois offerts, puis abonnement annuel d’après le fabricant).

La vision : des caméras qui reconnaissent l’herbe

Un robot à caméra ne cherche pas à savoir où il est au centimètre. Il regarde devant lui, distingue le gazon de ce qui n’en est pas (dalle, gravier, massif) et reconnaît les obstacles : un jouet, un tuyau, une crotte, un animal. Le Mova ViAX 250 embarque ainsi deux caméras de 120° de champ, avec une portée annoncée de 50 m, sans fil ni RTK.

Ce système a deux atouts : rien à installer, et une vraie capacité à éviter ce qui traîne sur la pelouse. Il a aussi des limites franches :

• il a besoin de lumière : Worx propose d’ailleurs un phare LED en option pour faire tondre de nuit son Landroid Vision M800 ;
• il a besoin d’une frontière visible : une pelouse qui se fond dans une prairie, sans bordure, lui laisse peu d’indices ;
• la vision seule ne dresse pas toujours de carte : le Landroid Vision M800 n’en fait pas, et Worx gère ses zones par étiquettes RFID posées au sol.

Sept robots du comparateur fonctionnent à la caméra seule ; ce sont aussi les moins chers des sans-fil, avec un premier prix autour de 400 €.

Le LiDAR : un laser qui mesure tout ce qui l’entoure

Le LiDAR envoie des impulsions laser et chronomètre leur retour, en continu. Il en tire une image en relief de son environnement : murs, troncs, clôtures, mobilier. Le robot se situe en comparant cette image à la carte qu’il a mémorisée. Dreame annonce pour l’A1 Pro un champ de 360° à l’horizontale et 59° à la verticale, et une portée de 70 m, sans fil ni station RTK.

Ses forces répondent aux faiblesses du RTK : le LiDAR ne dépend pas du ciel, fonctionne sous les arbres, le long des murs et dans l’obscurité, puisqu’il produit sa propre lumière. Ses limites :

• il lui faut des repères à portée : au milieu d’une très grande prairie sans arbre ni clôture, il a peu de choses à mesurer ;
• comme toute mesure optique, il voit moins loin dans le brouillard ou sous une forte pluie, qui dispersent le faisceau ;
• le capteur, monté en hauteur sur le capot, doit rester propre.

Bon à savoir Un robot LiDAR adore les obstacles fixes, puisqu’ils lui servent de repères. Un jardin de ville cerné de murs, ou une pelouse plantée d’arbres, est donc son terrain de prédilection, exactement là où le RTK souffre. Mammotion présente même ses LUBA 3 AWD comme des robots LiDAR et caméra sans aucun RTK.

Les combinaisons, désormais la règle

Peu de robots se contentent d’une seule technique. Voici comment se répartissent les 37 robots sans fil du comparateur :

L’association la plus courante, RTK et caméra, couvre les deux défauts majeurs : la caméra évite les obstacles que le satellite ignore, et elle aide le robot à garder sa position quand le signal faiblit. Navimow décrit ainsi pour le i105E un positionnement RTK assisté par la vision quand le signal satellite est faible. Le duo LiDAR et caméra joue le même rôle, sans dépendre du ciel.

Quel système selon votre jardin

Autrement dit : sous les arbres ou entre les murs, le LiDAR l’emporte ; sur une grande pelouse dégagée, le RTK reste le plus simple. Pour le reste, la question devient celle d’un robot à fil ou non, que nous traitons dans notre comparaison avec ou sans fil. Si votre pelouse est petite, simple et bordée de clôtures, aucun de ces systèmes n’est indispensable.

Ce que la navigation ne règle pas

Un robot qui sait où il est ne sait pas pour autant grimper, passer partout ou couper au ras du mur. Trois chiffres comptent autant que la technologie, et ils figurent sur chaque fiche :

• la pente : de 30 % pour le Navimow i105E à 84 % pour le Navimow X420, la même marque couvrant tout l’écart ;
• le passage le plus étroit : 55 cm pour les Mammotion YUKA mini 2, 80 cm pour les Sunseeker S4 et S5 AWD ;
• la coupe des bordures : Navimow annonce pour le X420 une tonte à moins de 5 cm des murs et des clôtures, quand d’autres laissent une bande à finir au coupe-bordure.

Le guidage change aussi l’installation, que nous décrivons dans notre méthode pour installer un robot tondeuse, et le budget, détaillé dans combien coûte un robot tondeuse. Les robots guidés par satellite sont réunis sur la liste des robots à navigation GPS, tous les modèles sans câble sur celle des robots sans fil périphérique, et l’ensemble sur notre page des robots tondeuses.