Des scientifiques financés par l’UE ont mis au point des robots terrestres et aériens qui pourront transformer l’agriculture

Utilisant les données fournies par l’UAV, le prototype UGV, appelé Bonirob, navigue de façon autonome dans son environnement et exécute des tâches aux emplacements définis. Par exemple, il peut pulvériser un pesticide sur une zone de culture déterminée, et en cas de présence de mauvaises herbes, il peut les éliminer mécaniquement, ce qui permet d’éviter l’utilisation d’ herbicides dangereux.

Des scientifiques financés par l’UE ont mis au point des robots terrestres et aériens adaptables capables d’augmenter le rendement agricole, de réduire l’utilisation de pesticides et d’atténuer les risques de sécurité alimentaire étroitement liés à l’incertitude agricole.
 
Les consommateurs européens souhaitent une chaîne d’approvisionnement propre et la conservation de la biodiversité. Il est donc nécessaire de réduire les apports de pesticides et d’engrais chimiques à leur strict minimum et/ou de les remplacer par des solutions agro-écologiques ou robotisées. En outre, l’âge moyen des agriculteurs européens est parmi les plus élevés de tous les secteurs, ce qui signifie que l’agriculture doit attirer les jeunes en leur offrant des perspectives d’emploi attrayantes.

C’est là que la nouvelle solution de robot agricole pour l’agriculture de précision développée dans le cadre du projet Flourish (Aerial Data Collection and Analysis, and Automated Ground Intervention for Precision Farming) financée par l’UE peut jouer un rôle essentiel. L’utilisation de robots dans l’agriculture de précision a le potentiel non seulement d’augmenter les rendements, mais aussi de réduire la dépendance à l’égard des engrais, herbicides et pesticides en pulvérisant de manière sélective chaque plante individuellement ou en éliminant les mauvaises herbes.

Aider les terres agricoles à prospérer

L’agriculture de précision combine des technologies qui personnalisent les soins que les plantes reçoivent sans augmenter le travail du côté de l’agriculteur. Le consortium du projet a ciblé le développement de techniques agricoles innovantes en surveillant les indicateurs clés de la santé des cultures et en traitant de manière ciblée uniquement les plantes ou les zones infestées qui en ont besoin.

«Par rapport aux pratiques conventionnelles, les techniques d’agriculture de précision sont plus respectueuses de l’environnement et engendrent davantage de bénéfices économiques», expliquent le professeur Roland Siegwart, coordinateur du projet, et le Dr Inkyu Sa, chercheur du projet. Étant donné que la plupart des pesticides appliqués sont des herbicides visant à lutter contre les mauvaises herbes, la réduction radicale de l’utilisation de ces produits chimiques et la détection de parties du champ de culture exemptes d’infestation aideront à cultiver de façon plus saine.

Les drones et robots au service de l’agriculture

Le développement de techniques agricoles de précision est un domaine de recherche très actif, l’objectif de Flourish étant de combler le fossé entre les capacités actuelles et les capacités souhaitées des robots agricoles. Le consortium du projet a mis au point un système d’élevage autonome où drones et robots travaillent ensemble pour surveiller les cultures et éliminer les mauvaises herbes avec précision. Le système robotique nouvellement développé combine les capacités de surveillance aérienne d’un petit véhicule aérien sans pilote (UAV) de type drone autonome avec un véhicule terrestre sans pilote (UGV) polyvalent.

«Équipé d’une caméra, de divers capteurs, du GPS et de logiciels statistiques, l’UAV peut scanner différentes caractéristiques de culture comme la hauteur, le couvert végétal et la teneur en chlorophylle, et fournir des informations sur le phénotypage des plantes», expliquent le professeur Siegwart et le Dr Inkyu Sa. Le drone peut également distinguer les cultures et les mauvaises herbes, et les algorithmes avancés lui permettent d’optimiser sa trajectoire de vol. Une fois que l’UAV a terminé sa tâche, il communique les zones qui ont besoin d’attention à l’UGV.

Utilisant les données fournies par l’UAV, le prototype UGV, appelé Bonirob, navigue de façon autonome dans son environnement et exécute des tâches aux emplacements définis. Par exemple, il peut pulvériser un pesticide sur une zone de culture déterminée, et en cas de présence de mauvaises herbes, il peut les éliminer mécaniquement, ce qui permet d’éviter l’utilisation d’ herbicides dangereux.

La reconnaissance d’image joue un rôle clé dans le fonctionnement de Bonirob. Sur la base de paramètres comme la couleur, la forme et la taille de la plante, le robot peut aider les agriculteurs à classer les plantes plus facilement. En examinant les modèles de culture en même temps que les images, il peut également différencier plus précisément les plantes souhaitées des mauvaises herbes, même lorsque leur apparence visuelle change de façon importante en raison des conditions météorologiques ou de la croissance.

Les membres de Flourish travaillent actuellement avec les utilisateurs finaux pour définir les spécifications des produits et s’assurer que les intérêts restent alignés. En outre, ils évaluent et optimisent le système nouvellement développé pour le rendre plus robuste, facile à utiliser et rapide à installer. Les membres du projet tentent également de faciliter l’interopérabilité avec d’autres produits sur le marché en utilisant des protocoles de communication standard comme le système d’exploitation du robot. Cela garantira des barrières minimales à l’entrée lorsque le système sera prêt à faire son entrée sur le marché.

Les progrès technologiques dans le domaine agricole, comme ceux introduits par Flourish, permettront aux agriculteurs de réduire au minimum l’utilisation de produits chimiques et de produire des cultures plus saines avec des rendements plus élevés. Le système devrait également permettre de réduire les coûts pour les agriculteurs et limiter l’impact environnemental de l’agriculture.
 
Source: Cordis

Photo d'illustration: Drone agricole à la ferme Steve & Lizabeth Sigdestad (credits: USDA NRCS South Dakota / Flickr Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.0 Generic (CC BY-SA 2.0))

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