La nouvelle génération de robots peut-elle faciliter le travail dans l'agriculture et améliorer les performances économiques et environnementales de ce secteur ? Les chercheurs qui participent au projet européen PANTHEON en sont convaincus.
La nouvelle génération de robots peut-elle faciliter le travail dans l'agriculture et améliorer les performances économiques et environnementales de ce secteur ? Les chercheurs qui participent au projet européen PANTHEON en sont convaincus. Leurs prototypes sont en cours de test dans une plantation de noisetiers en Italie.
L'Italie produit plus de 100.000 tonnes de noisettes par an. C'est un travail dur. Sur les vastes terrains agricoles comme la plantation de noisetiers dédiée à la recherche que nous visitons à Ronciglione, on risque inévitablement de gaspiller de l'eau, des pesticides ou des engrais : chaque arbre reçoit le même traitement qu'il en ait besoin ou non.
Pour y remédier, les chercheurs impliqués dans le projet européen PANTHEON veulent rendre l'opération plus précise.
Des soins adaptés à chaque plante
"L'agriculture de précision," indique Valerio Cristofori, agronome et professeur associé d'horticulture à l'Université de la Tuscia (Viterbe), "permet de procéder à des soins ciblés au bon moment et avec des quantités adaptées aux besoins réels de la plante : des conditions que l'agriculture traditionnelle a tendance à ne pas respecter aujourd'hui."
Déterminer les besoins propres à chaque plante exigerait trop de temps et d'efforts si les hommes s'en chargeaient. Et c'est là que les robots ont leur utilité. Nous découvrons en plein champ, un prototype développé par ces scientifiques qui se déplace de manière autonome dans la plantation et évalue chacun des arbres.
"Nous collectons des données grâce à un scanner laser pour la reconstruction géométrique en 3D et nous prenons des images avec des caméras multispectrales et haute résolution pour établir l'état physique et sanitaire de chaque arbre," décrit Renzo Fabrizio Carpio, ingénieur en robotique de l'Université de Rome III.
Aide à la décision
Les données recueillies par les robots intègrent ensuite un système informatique lui aussi développé dans le cadre de ce projet européen.
Une interface délivre aux agronomes, des informations d'aide à la décision sur la météo ou encore le développement des plantes.
Silvia Samà, développeuse web chez Sigma Consulting, entreprise participant au projet, nous en dit plus : "Dans l'avenir, nous aurons aussi un modèle 3D de chaque arbre avec les traitements recommandés : est-ce qu'il faut le tailler, l'arroser ou lui donner de l'engrais ? Nous aurons aussi tout l'historique du développement de chacun d'entre eux," ajoute-t-elle.
Les ingénieurs utilisent des technologies de captation de mouvement et des algorithmes de pilotage autonome pour augmenter autant que possible la précision du robot. Il s'agit par exemple, de le rendre capable de marquer à l'aide de peinture, les arbres qui doivent être taillés.
"On parle de marquer des branches qui peuvent être très petites," fait remarquer Flavio Palmeri, étudiant en ingénierie automatisation à l'Université de Rome III. "Donc, on a travaillé beaucoup sur l'algorithme de visée pour prendre en compte le vent, la position de l'arbre et du robot et toutes ces incertitudes qui sont traitées et sur lesquelles on a pu travailler en les simulant," poursuit-il.
Les agriculteurs devront encore tailler les branches eux-mêmes, mais le robot leur permettra de les repérer plus facilement.
"Il est certain que ce robot présentera un gros avantage pour les agronomes sur le terrain : les plantes seront plus facilement identifiables," renchérit son collègue Pasquale Peluso. "Donc même un agronome sans formation spécifique pourra immédiatement savoir quelles branches couper et les opérations de taille seront ainsi beaucoup plus simples," affirme-t-il.
Contrôle depuis les airs
Pour accélérer l'inspection des grands vergers, des chercheurs de l'Université Libre de Bruxelles et de celle de Trèves (Allemagne) développent un drone autonome qui grâce à ses caméras, détermine les besoins en irrigation, détecte des nuisibles ou des maladies et prévoit l'ampleur de la récolte.
"Les grands acteurs de l'industrie de la confiserie sont clairement intéressés par ce type de technologie, simplement parce qu'ils auront l'opportunité d'augmenter la qualité de leur production en réduisant son impact sur l'environnement," assure Andrea Gasparri, coordinateur du projet PANTHEON et professeur de théorie commande système à l'Université de Rome III. _"O_n a vu que ces derniers temps, les grands acteurs ont montré de l'intérêt pour cette démarche," déclare-t-il.
Les chercheurs assurent que leurs robots ne remplaceront pas la main-d'œuvre humaine, mais prendront son relais pour des tâches pénibles tout en minimisant la pollution et le gaspillage.