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La robotique sur le point de révolutionner l'agriculture de précision

Deux projets pilotes innovants ont démontré comment l'agriculture de précision automatisée permet de réduire le coût des intrants et l'impact environnemental des machines lourdes, tout en obtenant de bien meilleurs rendements.

Économie numérique

Le projet ECHORD++, financé par l'UE, fait œuvre de pionnier en matière d'innovation technologique axée sur la demande en encourageant l'application de nouvelles solutions robotiques à des problèmes sociaux et environnementaux urgents. Il finance pour cela plusieurs projets de recherche axés sur les applications. Appelés «expériences», certains de ces projets sont consacrés à l'agriculture de précision. Deux de ces sous-projets mettent en évidence le potentiel de la robotique à adapter la production alimentaire au XXIe siècle. Une récolte sélective par robotique Le premier de ces sous-projets, GAROTICS, a développé un système robotique pour une récolte sélective des asperges vertes. Ces asperges ne doivent être récoltées que lorsque la culture atteint la hauteur souhaitée, un processus qui privilégie la cueillette manuelle pour laisser intactes les tiges plus jeunes et plus petites. Comme il s'agit d'un processus difficile exigeant beaucoup de main-d'œuvre, les exploitants sont vulnérables aux pénuries de main-d'œuvre et sont soumis à des coûts de traitement élevés. Pour résoudre ce problème, GAROTICS a conçu une machine à récolter robotique équipée d'une caméra visualisant la butte contenant les asperges et de deux instruments de récolte. Chaque instrument comprend à sa base deux lames positionnées pour fonctionner comme des ciseaux. L'objectif était d'améliorer la vision du robot afin qu'il puisse identifier de façon sûre et fiable les asperges prêtes à être récoltées, et d'augmenter la productivité de la récolte grâce à un mécanisme multi-outils commandé par la vision. «Des essais sur le terrain ont montré la fiabilité de la récolte sélective robotique», déclare le Dr Holger Raffel de l'Université de Brême en Allemagne, membre de l'équipe de GAROTICS. «Nous avons constaté que la machine peut être équipée de plusieurs outils de récolte, ce qui lui permet de travailler dans différents environnements, un élément important compte tenu de la courte durée de la saison.» Le projet a pu montrer que l'automatisation permet d'effectuer une récolte rapide, rentable et précise des asperges. Des robots agricoles travaillant en coopération Un deuxième pilote d'agriculture de précision, appelé MARS, a développé de petites unités robotiques agricoles mobiles et simples conçues pour collaborer afin de réaliser des gains de productivité. Trois objectifs principaux ont été identifiés: optimiser l'agriculture de précision afin de réduire l'apport de semences, d'engrais et de pesticides; réduire l'impact environnemental et la consommation d'énergie des machines lourdes; et utiliser l'automatisation afin d'anticiper les problèmes liés aux changements climatiques et aux possibles pénuries de compétences. Un autre objectif essentiel du projet MARS était de simplifier les prototypes de robot actuellement utilisés en agriculture de précision. Cet objectif a été atteint en réduisant l'emploi de capteurs embarqués. «Nous avons mis à disposition sur le cloud des algorithmes de contrôle et des outils d'optimisation et nous avons utilisé une technologie GPS précise», explique le professeur Christian Schlegel de la Hochschule d'Ulm en Allemagne, partenaire du projet MARS. «Toutes ces mesures sont destinées à considérablement réduire le coût du système global et à faire des robots une alternative crédible pour le secteur agricole.» Les robots coopèrent en tant que groupe, et un avantage essentiel de cette technologie est la réduction radicale de poids et de taille par rapport au matériel agricole traditionnel. L'utilisation des robots pour les tâches agricoles améliore également la sécurité. «Nous pensons que l'agriculture du futur ne consistera pas seulement en de grosses machines, car une flotte de robots peut être beaucoup mieux dirigée et proportionnée au besoin», ajoute le professeur Schlegel. L'expérience MARS a porté sur l'ensemencement du maïs, qui a été réalisé par deux robots. Le projet a pu montrer qu'une flotte de robots pouvait réaliser une telle tâche et satisfaire l'ensemble des indicateurs de performance applicables. «Je pense qu'il est important de noter qu'il ne s'agit pas seulement d'une solution robotique, mais d'une solution totalement intégrée au flux de travail de l'agriculteur et aux besoins de l'exploitation», conclut M. Schlegel.

Mots‑clés

Agriculture, agriculture de précision, robotique, robots, automatisation, capteurs, machines, MARS, GAROTICS, echord, ECHORDPLUSPLUS

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