Heracles Robotics est une start-up un peu particulière : il ne s’agit pas pour elle de vendre une technologie – rendre les engins de chantier autonomes – en tout cas pas pour l’instant, mais de l’utiliser pour effectuer des travaux dans des conditions d’ores et déjà rentables. Le système bénéficie d’un apprentissage et – c’est en cours de développement – choisira le rythme de travail le plus économe en carburant.
« Mon objectif, c’est d’améliorer le métier », explique Jean-Charles Le Floch, l’un des deux co-fondateurs d’Heracles Robotics. Il a travaillé 20 ans dans les travaux publics, et dernièrement en tant que responsable d’une agence Colas spécialisée dans le gros terrassement.
Ce passionné de technique pense qu’il est possible de rendre plus efficace le travail qu’il effectue tous les jours. C’est pourquoi il a fondé Heracles Robotics avec un associé, géomètre expert en travaux publics et spécialiste du guidage des engins. Chez Colas, ils ont robotisé une chargeuse sur chenilles Caterpillar 963K avec l’accord de l’entrepreneur. Mais on leur a dit que « chaque chantier est un prototype qu’il n’est pas possible d’automatiser ». « C’est intéressant, mais notre travail, c’est la recherche », ont répondu les laboratoires aux deux associés. Ces derniers ont alors développé leur solution en indépendants.
Remblai déblai
« Nous nous intéressons à deux types de tâches, le déblai-remblai, notamment avec des chargeuses à chaînes, et la réalisation de tranchées d’une part, et les opérations industrielles comme le transport et le chargement de trémies d’autre part. Avec des applications dans les centrales d’enrobage et les centrales à béton, ou encore pour le chargement de déchets », explique Jean-Charles Le Floch.
Dans les travaux publics, l’objectif est qu’une ou plusieurs machines travaillent de manière autonome, avec un « superviseur ». Dans les applications industrielles, le but est qu’une machine travaille seule dans un site sécurisé.
« Pour les opérations de déblai-remblai effectuées avec une chargeuse, nous avons créé une interface pour déterminer la zone de prélèvement de matériaux et la zone de déversement. La machine connaît ainsi le projet, sous forme d’un modèle numérique de terrain, avec un format de fichiers utilisé pour le guidage d’engin. Elle établit une stratégie de terrassement, réalise la planification de manière totalement autonome, et fait le travail », décrit le dirigeant. Elle terrasse dans les zones de déblai, par exemple dans un stock constitué par un bouteur, et remblaie dans les zones de remblai et sans aucune assistance. « Nous sommes en train de transposer cette logique à une pelle sur pneus qui est chargée de prélever un matériau dans une case, toujours au même endroit, et de le déposer dans une trémie déterminée », poursuit-il. La connaissance que la machine a de son environnement repose sur le relevé topographique préalable à l’accomplissement de sa tâche. En option, elle peut être équipée d’un LiDAR. Cet outil permet de connaître sans délai l’avancement de son travail. « Nous sommes parmi les seuls à fusionner en temps réel les informations du GPS et du LiDAR », explique Jean-Charles Le Floch.
La sécurité des opérations est garantie par un dispositif d’arrêt d’urgence, avec des barrières virtuelles pour les chantiers en intérieur. De plus, la machine est équipée du système Arcure de repérage des piétons. « Nous travaillons avec l’INRS sur les nouvelles mesures à prendre dans le cadre de la directive Machines en 2027 », complète le co-fondateur d’Heracles Robotics.
Apprentissage
Les machines sont équipées en une demi-journée du système d’Heracles Robotics. « Nous installons notre propre système GPS, une centrale inertielle, un automate et un serveur de calcul connecté à un routeur pour qu’il reçoive le projet. Nous nous raccordons sur les commandes de la machine dont nous “écoutons” les capteurs », explique-t-on.
Sans percement et sans compromettre la garantie de la machine, qui demeure utilisable en mode manuel, le serveur de calcul chargé de générer les algorithmes de planification et d’asservissement envoie les commandes à la machine.
« Il bénéficie d’un apprentissage car le système est pré-entraîné. C’est ce qui fait la valeur de notre système », commente le dirigeant. Or, il n’est pas aisé de robotiser un matériel de chantier : « On a le pire robot qui soit, prévient Jean-Charles Le Floch. À la différence d’un robot industriel, on a des inerties importantes, un modèle géométrique aléatoire d’une machine à une autre, y compris dans la même série, avec des niveaux d’usure qui peuvent différer, à quoi s’ajoute un fonctionnement hydraulique qui apporte une complexité importante. »
Comportement
« En termes de consommation, nous sommes convaincus d’une chose : il y a un plafond de verre qui est le comportement du chauffeur », précise-t-il. Dans les algorithmes d’apprentissage, Heracles Robotics calcule ce que la machine réalise et ce qu’elle consomme : « On peut ainsi faire varier la vitesse d’exécution pour que l’engin consomme le moins possible au mètre cube déplacé », commente Jean-Charles Le Floch.
C’est un développement qu’Heracles Robotics mène dans le cadre du projet i-Demo2, avec deux laboratoires de recherche et le groupe Lhotellier. Commentaire : « Cela permet aussi de préserver le matériel, et va dans le sens de la diminution de la taille des machines pour un travail donné. »
Le robot se substituera-t-il à l’homme ? Pour Jean-Charles Le Floch, « à ce jour, on n’est pas à la hauteur d’un opérateur confirmé ». « Nous gardons les chauffeurs là où ils sont meilleurs que la machine, dans les opérations complexes comme le tri des blocs. »
Machines louées
Heracles Robotics a présenté son système à de grands terrassiers. Résultat : « Ils nous ont dit : c’est intéressant, mais ils ne nous ont rien achetés », regrette Jean-Charles le Floch. En attendant, la société répond elle-même à des appels d’offres et réalise des travaux pour un montant de 1 million d’euros par an, avec deux machines en propre, une chargeuse à chaînes et une pelle. Si besoin, Heracles Robotics loue d’autres machines qui sont aisément robotisées, puis déséquipées en fin de contrat de location.
« Nous ne travaillons que sur des matériels Caterpillar, précise le dirigeant. Nous avons présenté notre solution à ce constructeur et à son distributeur en France, car nous avons des clients communs. L’un de nos objectifs, c’est d’équiper des exploitants de carrières », annonce Jean-Charles Le Floch. La start-up vient d’être sollicitée par le responsable R&D d’un grand groupe carrier international, afin d’automatiser le brouettage de granulats.
L’actualité, c’est un projet pour l’usine Alteo de Gardannes (13) qui utilise 3 chargeuses 24 heures sur 24, mobilisant 15 opérateurs. En octobre prochain, une chargeuse robotisée sera mise à l’essai, d’abord avec un safety pilote, dans la perspective d’équiper toutes les machines de l’industriel pour réaliser un travail en autonomie complète et en sécurité à la mi-2025.
Michel Roche