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Agriculture : la robotique dans les champs

Aujourd’hui, les agriculteurs ont de nouveaux défis à relever : être compétitif tout en respectant l’environnement et l’Homme ; la Recherche, quant à elle, dispose de nouvelles opportunités technologiques (capteurs, robotique, data, etc.) pour y répondre. Les scientifiques sont donc en mesure d’accompagner les agriculteurs face à la nécessité de produire plus et mieux. La robotique est une réponse : des robots plus petits et légers agissant à l’extérieur (hors milieux confinés : serres ou autres) - donc moins impactant pour l’environnement, plus précis et plus efficaces pour soulager l’agriculteur.

 

Infographie

Cliquez pour voir l'infographie dans son intégralité (double zoom).

Des robots d’assistance logistique : soulager l'agriculteur

 

Comment améliorer la productivité et diminuer la pénibilité des opérations de récolte ? A l’heure de la robotique collaborative, on mise sur le "robot mule". Le projet Baudet-Rob, lancé en 2011, a très vite donné vie à différents prototypes testés en conditions réelles… jusqu’à la commercialisation !

 

Des robots collecteurs de données : aider l'agriculteur à prendre des décisions

 

Un robot mobile à l'écoute des pâturages

© Projet I-LEED

Le projet européen i-LEED a pour objectif l'optimisation de l'alimentation de vaches laitières au travers de la gestion innovante de pâturages rationnés. Un robot mobile est chargé de mesurer la qualité et la quantité d'herbe au pâturage dans chacune des parcelles pour pouvoir, à partir d'informations telles que le poids des animaux et la quantité de lait produite, aider l’exploitant à ajuster et déplacer le bétail. Toutes ces données sont transmises en temps réel dans un logiciel I-Leed installé chez l’exploitant.

Les chercheurs Irstea travaillent plus particulièrement sur la planification des trajectoires du robot dans les parcelles ainsi que sur le développement des lois de commande permettant des déplacements sûrs et précis du robot dans les zones de pâtures. Un démonstrateur est annoncé d'ici 2018-2019.

Partenaires : LFL, Ege, Irstea, DSP-Agrosoft et Effidence.

Un robot capable de cartographier le volume de végétation à traiter avant la pulvérisation

A Montpellier et à Clermont Ferrand, les équipes d’Irstea développent un robot capable d’enregistrer les zones à traiter, sur des rangs de vigne à partir de caméras 3D ou de Lidar notamment.

Le projet AdAP2E (projet Irstea) permettrait de réaliser un robot capable de traiter les vignes et la qualité d’action intra-parcellaire. Il pourrait donc comprendre un mélange de critères instantanés et de critères globaux à partir d’une cartographie des zones de végétation à traiter et serait capable d’éviter le surdosage et le sous-dosage. L’objectif est bien d’aider l’agriculteur - et ici spécifiquement le viticulteur, à planifier la pulvérisation et la contrôler en temps réel et dans l’espace.

© Irstea

 

Des robots d’entretien : réaliser des tâches agro-environnementales

© SITIA SA

Sécurité, respect de l’environnement et productivité : un nouveau projet vient d'être lancé. Objectif : développer une solution robotisée dédiée au désherbage mécanique dans les cultures maraîchères.

 

Portrait-robot de doctorant

Thibault est doctorant au centre de Clermont-Ferrand et mène une thèse dans le cadre du projet PUMAgri. Il a également participé à l'animation "Des robots dans les champs !" au Salon international de l'agriculture 2016. Cliquez sur l'image pour découvrir son mini-portrait.

 

Semis, tonte, ébousage, pulvérisation... Des robots en coordination

Prototype allemand du robot de tonte - i-LEED © Irstea / Ch. Cariou

[Suite du projet i-LEED - voir plus haut] A partir des informations récoltées sur la qualité et la quantité d'herbe au pâturage par le premier robot, un second sera en charge de l’entretien des pâturages : les "zones de refus" identifiées (où l’herbe mesure moins de 10 cm ou plus de 25 cm ou des zones souillées par un nombre important de bouses de vaches) seraient alors traitées : semis, tonte et même ébousage sont les 3 tâches principales du second robot.

 

[Suite du projet AdAP2E - voir plus haut] Le projet permettrait de réaliser un robot capable de traiter les vignes. Le robot devra également pouvoir effectuer des tâches de tonte entre les rangs ou de pulvérisation au-dessus des rangs, à différentes vitesses de travail, y compris sur des chemins pour rallier des infrastructures (ferme, camion, etc...).

Des robots qui travailleront de manière coordonnée, un capable d’enregistrer les données, l’autre d’effectuer les tâches.

 

Des robots en convoi qui fontionnent en coopération avec une machine piloté

© Irstea / C. Tailleux

Les chercheurs explorent une voie encore plus avant-gardiste : remplacer les lourdes machines agricoles actuelles par des flottes d'engins de taille moyenne évoluant en convoi autonome.

 

[Vidéo] La robotique au champ : démonstrations

Interviews d'Emmanuel Hugo, directeur régional du centre de Clermont-Ferrand et de Michel Berducat, directeur adjoint de l'uinité de recherche TSCF en charge de la valorisation et des partenariats industriels.

 

Flashback : Irstea, une histoire de robots

De la traite des vaches à la cueillette de fruits, jusqu’aux systèmes d’intelligence embarquée, les perspectives en robotique agricole sont multiples, avec toujours l’idée d’aider les exploitants dans leurs tâches quotidiennes. Plus de 30 ans d’innovations et 3 robots symboliques à découvrir en images et vidéos.

Source CNEEMA 1980

1979 - Le robot de labour

C'est dans les années 1980 que l’un des tous premiers robots agricoles est né en France dans un laboratoire d’Irstea : le robot de labour.

La technique du labour s’est améliorée au fil du temps, mais la combinaison tracteur-charrue(s) est encore complexe. L’innovation Irstea : une charrue navette munie de socs réversibles. En option : autoguidage, report de charge, capteurs … De quoi adapter la puissance et les automatismes selon les tâches. La charrue est alors complètement autonome.

© Irstea

1987 - le robot de traite

En agriculture, les premiers efforts de mécanisation ont concerné la récolte du lait. Un travail pénible et quotidien. Seule la pose des gobelets trayeurs restait à automatiser… Irstea s’y est attelé : une stalle automatisée, dotée de capteurs et de gobelets trayeurs fixés à des bras articulés. Un dispositif rapidement transféré aux industriels et qui est aujourd’hui parfaitement adopté. Vidéo.

1986-1991 - Le robot cueilleur

Dans les années 1980, la récolte des fruits est encore presque entièrement manuelle. Mais l’automatisation est en plein essor… L’innovation Irstea : à l’aide d'une caméra qui détecte les fruits et d’un bras articulé, le robot Magali facilite la cueillette. Le véhicule autonome doit également pouvoir circuler dans le verger, entre les haies. Pour les exploitants, c'est la garantie de fruits adaptés au marché du frais (sans dommages). A l’époque, les essais, bien que menés en coopération avec un industriel, n’ont pas abouti à une commercialisation. Principale cause : un prix de revient encore trop élevé. Mais aujourd’hui, la situation semble s’inverser et la demande se fait sentir… Vidéo.