Engins de chantier
Le terme « machines lourdes » désigne les équipements mécaniques de grande taille destinés à effectuer des tâches nécessitant une puissance élevée, une grande résistance structurelle et un fonctionnement continu. Ces machines sont utilisées dans divers secteurs industriels pour l’excavation, le levage, la manutention, le forage, le nivellement, le transport et la construction. Parmi les machines lourdes, on trouve notamment les pelles hydrauliques, les bulldozers, les chargeuses sur pneus, les grues, les niveleuses, les camions miniers, les installations de forage et les machines agricoles. Chaque machine combine des systèmes mécaniques, des actionneurs hydrauliques, des moteurs et des unités de commande électroniques afin de générer et de gérer des forces élevées.
Les fabricants conçoivent les engins de chantier pour qu’ils résistent à des environnements d’exploitation exigeants. Les machines sont fréquemment soumises à de fortes vibrations, des chocs mécaniques, des variations de température, la poussière, l’humidité et des interférences électromagnétiques. Ces conditions peuvent affecter les composants mécaniques et les capteurs électroniques. Les ingénieurs sélectionnent donc des composants robustes qui garantissent des performances fiables tout au long de la durée de vie de la machine.
Les engins de chantier modernes s’appuient de plus en plus sur des systèmes électroniques de détection et de contrôle. Les récepteurs GNSS assurent un positionnement absolu, tandis que les capteurs inertiels mesurent l’accélération et le mouvement angulaire. Un IMU combine des accéléromètres et des gyroscopes pour mesurer l’accélération linéaire et la rotation de la machine. Un AHRS traite les mesures inertielles pour estimer le roulis, le tangage et le cap. Un INS combine les données inertielles avec celles de l’ GNSS et d’autres capteurs auxiliaires pour calculer la position, la vitesse et l’orientation.
Ces systèmes prennent en charge le guidage de la machine, le nivellement automatisé, la surveillance de la charge utile, la stabilisation et le fonctionnement autonome. Par exemple, une pelleteuse peut utiliser un INS pour déterminer la position et l’orientation de son châssis et de ses équipements. Un camion minier peut recourir à la fusion de données GNSS/INS pour maintenir une navigation précise malgré les vibrations et les interruptions temporaires de l’ GNSS .
Les engins lourds exigent également une intégration robuste des capteurs. Des niveaux élevés de chocs et de vibrations peuvent introduire des erreurs de mesure et dégrader les performances des capteurs. Les ingénieurs prennent donc en compte la stabilité du biais, la densité de bruit, la plage dynamique, la bande passante, la sensibilité à la température et la résistance aux chocs lors du choix des capteurs inertiels.
Des solutions robustes d’IMU, AHRS, et INS aident les machines à conserver une perception fiable de leurs mouvements et permettent des opérations précises, sûres et efficaces.
