Depuis plus de deux ans, des chercheurs de l'ETH (Eidgenössische Technische Hochschule ou école polytechnique fédérale) de Zurich travaillent sur l'automatisation de la récolte des tomates. L'objectif du projet est de développer, sur la base de la robotique, du traitement d'images et de l'intelligence artificielle (IA), un robot de cueillette moderne qui pourra être utilisé à l'avenir pour d'autres produits. Lors d'un séminaire plus tôt cette année, le chercheur Till Karbacher a donné un aperçu du des avancées actuelles et des résultats obtenus jusqu'à présent.
Dans la serre de tomates, on distingue entre autres deux gros postes de travail : la cueillette et l'emballage, le fruit étant alors prêt à être commercialisé, et l'effeuillage des plants. « En moyenne, l'exploitation d'un hectare nécessite au total 2 815 heures de travail par an. Un robot, lui, est opérationnel 4 246 heures par an, et travaille la nuit si besoin. Par extrapolation, un robot de cueillette peut fournir à lui seul le travail nécessaire pour 1,5 hectare, ce qui lui permettrait de remplacer 3,5 employés. »
Cette innovation est scientifiquement fondée, décrit Karbacher. Derrière la technologie se cachent deux années de recherche à l'ETH qui ont permis au robot d'apprendre à détecter les objets fins de manière adéquate. Ces recherches intensives ont été en grande partie financées par Innosuisse R&D. « Le travail de recherche porte sans aucun doute ses fruits : grâce au traitement d'images et à l'IA, le robot de cueillette parvient déjà à récolter les tomates par le pédoncule, ne laissant pas les fruits se faire écraser par la pince. En outre, nous avons également réussi à développer une technologie pour les différentes tâches dans la serre. La prochaine étape consisterait à clipser la tige sur la corde de soutien. »
IA et système de contrôle avancé
Pour une installation à part entière dans la serre, une extension du prototype pour Trolley est envisagée, poursuit Karbacher. Pour cela, certaines optimisations seraient néce
ssaires, comme le bras et l'outil, les caméras et le système de pivotement ainsi que l'ordinateur et le logiciel. Selon Karbacher, le système d'emballage a également besoin de quelques adaptations pour garantir une performance optimale du robot.
À droite : Aperçu du flux de travail du robot de cueillette
Le chercheur attire également l'attention sur le rôle clé de l'IA et de solides jeux de données, comme par exemple les photos couleur RVB. « La technologie hautement optimisée et intégrée permet une performance qui se mesure en millisecondes. Le système de contrôle avancé se traduit notamment par des vérifications d'admissibilité et un système robuste. »
Bras récolteur suspendu pour l'arboriculture et la viticulture
Outre le cueilleur de tomates, les chercheurs de l'ETH ont également développé un robot récolteur pour la viticulture et l'arboriculture. Grâce à un bras suspendu, le procédé est capable de récolter des raisins et des fruits de manière presque autonome, raconte Karbacher. « Il s'agit d'une toute nouvelle façon de se déplacer. Le bras manipulateur est suspendu à l'aide de quatre poteaux et a accès au verger par le haut. Le procédé permet la neutralité en CO2, grâce à l'entraînement solaire, et peut fonctionner sur des pente allant jusqu'à 45°. Il est donc optimal pour les vergers vallonnés.
Le cueilleur de fruits avec bras suspendu
Images : ETH Zurich - Robotic Systems Lab (RSL)
Pour plus d'informations :
Till Karbacher
ETH Zurich - Robotic Systems Lab (RSL)
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