Pulvérisation et navigation avancées dans un robot agricole révolutionnaire
L’UE est le plus grand producteur, consommateur et exportateur de vin au monde, contribuant à environ 50 % de la production mondiale. La plupart des vignobles sont très petits. En outre, environ 10 % des vignobles européens sont «à forte pente». Ces petits vignobles, situés dans des régions vallonnées et isolées, sont réputés pour leurs vins de qualité supérieure qui jouent un rôle crucial dans les économies rurales. Leurs besoins spécifiques sont toutefois relativement négligés par les fabricants de machines traditionnels en raison de la petite taille du marché. La donne change grâce à un robot de pulvérisation primé développé par le projet SCORPION financé par l’UE et présenté aux prestigieux Forums mondiaux de la robotique agricole 2023 et 2024 (FIRA 2023 et FIRA 2024).
Une solution modulaire de technologies autonomes pour l’agriculture de précision
L’utilisation de robots agricoles sur des terrains accidentés et éloignés est particulièrement difficile. SCORPION a mis au point un ensemble de technologies robotiques modulaires avancées, conçues pour répondre aux besoins de l’agriculture de précision dans les régions montagneuses, et les a intégrées au robot de pulvérisation WETA. Selon le coordinateur du projet, Filipe Neves dos Santos, de l’INESC TEC: «L’outil de pulvérisation de haute précision interprète des “cartes de prescription” géoréférencées élaborées par des systèmes d’aide à la décision en tenant compte des données historiques des champs, telles que les niveaux de nutriments du sol et les rendements historiques. Il recourt à la technologie des taux variables (VRT pour «variable rate technology») pour adapter la pulvérisation à la taille et à l’état de santé de la plante. La modulation de la largeur d’impulsion et un ventilateur électrique permettent d’éviter presque toute perte de pulvérisation et d’obtenir une efficacité énergétique dix fois supérieure à celle des méthodes de pulvérisation traditionnelles.» En outre, il est possible de passer de la pulvérisation à l’application de lumière ultraviolette en moins de dix minutes, et l’utilisateur peut interfacer le robot à l’aide d’un smartphone Android connecté au système de navigation robotique d’INESC TEC. La plateforme robotique WETA, entièrement électrique, garantit la traction des quatre roues, même sur les terrains rocailleux et pentus les plus difficiles. Grâce à son rayon de braquage inférieur à 20 centimètres et à son profil mince de moins d’un mètre de large, il peut s’occuper de cultures denses sans compacter le sol. Enfin, le système de navigation robotique fournit une localisation complète et une planification de la trajectoire en temps réel. Ce système et l’outil de pulvérisation peuvent être harmonieusement intégrés dans n’importe quel tracteur ou plateforme robotique afin d’obtenir un système de pulvérisation entièrement autonome.
Des technologies avancées de perception et de localisation
Le robot agricole WETA, le système de navigation robotique et la VRT sont équipés de la technologie la plus récente, qui rend les récepteurs de systèmes globaux de navigation par satellite (GNSS pour «global navigation satellite systems») compatibles avec tous les services Galileo. Ils fonctionnent ainsi de manière optimale avec des données en temps réel 24 heures sur 24, même dans les zones reculées dépourvues de couverture de réseau mobile. Dans les environnements où la réception mobile le permet, les systèmes passent en mode cinématique en temps réel pour améliorer la précision de la localisation et assurer la redondance. Leur système de perception de pointe comprend la détection et la mesure de distance par onde lumineuse (LiDAR), ainsi que des caméras. Le système de navigation robotique est également doté d’un système de navigation inertielle et tient compte des caractéristiques visibles du paysage naturel pour une localisation 3D précise et fiable lorsqu’il détecte des anomalies ou des interférences GNSS.
Une nouvelle ère pour l’agriculture de précision
Le robot agricole WETA offre une précision, une fiabilité et une sécurité inégalées dans les opérations en plein champ. «Le robot SCORPION est à la pointe de la technologie agricole, grâce à sa capacité unique à analyser de manière autonome une carte de prescription obtenue à partir d’un système d’aide à la décision en une séquence de tâches exécutables aboutissant à une application de pulvérisation de précision dans le champ. Cette capacité garantit une véritable autonomie sur le terrain», note Filipe Neves dos Santos. Il permettra non seulement d’améliorer la durabilité et de promouvoir des pratiques respectueuses de l’environnement dans la gestion des vignobles, mais aussi de faciliter l’expansion dans des régions montagneuses inexploitées au potentiel immense, ce qui favorisera la croissance des économies locales. SCORPION ouvre la voie à une nouvelle ère d’agriculture de précision et d’agriculture intelligente.
Mots‑clés
SCORPION, agriculture de précision, robot agricole, vignobles, GNSS, carte de prescription, VRT, LiDAR, pulvérisation de précision, cinématique en temps réel, technologie des taux variables