À l'avenir, les producteurs de fruits pourraient disposer d'un seul robot pour les aider à récolter, tailler et désherber tout au long de l'année. Aux Pays-Bas, le projet Next Fruit 4.0 d'Agro Food Robotics développe un sécateur qui utilise l'analyse d'images pour sélectionner automatiquement les bons fruits et les bonnes branches.
Les producteurs de pommes, de poires, de baies et d'autres fruits manquent parfois littéralement de bras. Le problème se pose surtout pendant la saison des récoltes, mais la main-d'œuvre se fait également rare pour d'autres travaux. « Il y a un grand besoin d'automatisation », commence Jochen Hemming, chercheur chez Agro Food Robotics. « Malheureusement, les récolteuses de fruits ne sont pas encore tout à fait au point. De plus, elles seront coûteuses. »
Dans le cadre du projet Next Fruit 4.0, Jochen Hemming et ses collègues collaborent avec des entreprises de culture fruitière et de robotique pour développer un robot multifonctionnel. Après tout, la récolte ne dure que quelques semaines, alors que le même chariot avec le même bras robotisé pourrait être mis au travail dans le verger plus souvent.
« Nous pensons qu'un robot devrait faire plus que de la cueillette. Il devrait aussi faire des choses comme désherber, tailler et éclaircir les fleurs. Les producteurs seraient beaucoup plus enclins à acheter un tel robot », explique Jochen.
Un robot à plusieurs mains
Ce robot multifonctionnel sera composé d'un véhicule autonome avec un bac de stockage et un bras robotisé. L'agriculteur pourra y ajouter différentes mains. Il sera également doté d'un système de détection qui prendra des photos que le robot analysera grâce à l'intelligence artificielle.
Pendant la récolte, il pourra se déplacer, repérer les fruits mûrs, les retirer de l'arbre et les placer dans le bac. Cela semble simple, mais ça ne l'est pas. « Le problème est la grande variation de la nature. Aucune pomme ou poire n'est identique, et un arbre est une structure complexe en trois dimensions. Le robot doit être capable de gérer cela. »
Photo, WUR : Le robot multifonctionnel du projet Next Fruit 4.0.
Mouvement de cueillette des poires
Le développement de pinces pour les pommes est très avancé dans le monde entier ; il n'en va pas de même pour les poires. Les chercheurs se concentrent donc sur ce point. « La cueillette des poires par rapport à celle des pommes nécessite des mouvements différents. La tige de la poire doit rester attachée, sinon elle pourrit plus vite. Pour un mouvement de récolte correct, la position du fruit, mais aussi son orientation, sont importantes », poursuit Jochen. Il veut également voir si un capteur de force pourrait aider la pince dans ce travail de précision.
Au cours de l'année écoulée, les chercheurs ont recueilli des images de vergers et développé un logiciel capable de localiser les poires dans les arbres. La pince sera testée en extérieur pour la première fois lors de la récolte de cet automne.
Le sécateur sait où couper
Hemming ne collabore pas seulement avec les producteurs de poires, mais aussi avec les producteurs de groseilles. Ce sont eux qui ont le plus besoin d'un robot qui taille automatiquement les buissons de baies en hiver. Les chercheurs construisent donc d'abord une tondeuse pour buissons à baies, puis une autre pour les pommiers et les poiriers, dont les structures de branches sont beaucoup plus complexes.
« Le grand défi de la taille est que le robot doit reconnaître les bois annuels et bisannuels. Leur couleur et leurs bourgeons diffèrent légèrement. Nous cherchons à savoir si un système de caméra peut reconnaître cela et si l'on peut utiliser un ensemble de paramètres pour déterminer quelles branches le robot doit élaguer. » Les premiers essais commenceront bientôt.
Des fonctions supplémentaires
Le projet Next Fruit 4.0 se déroule de 2020 à 2024. Jochen espère que la pince à poire et l'élagueuse de baies, de pommes et de poires pourront fonctionner efficacement d'ici là. Entre-temps, les chercheurs et les entreprises explorent les possibilités de doter le robot d'encore plus de mains.
« Vous pourriez utiliser un tel robot pour effectuer des pulvérisations localisées de précision pour lutter contre les maladies. Plus vous pouvez combiner de fonctions, mieux c'est. Cela ne devient vraiment viable économiquement que si vous pouvez faire plus que la récolte et la taille », conclut-il.
Source : WUR