La robotique agricole est en pleine transformation, reflet des enjeux qui traversent l’agriculture. Elle cherche à résoudre la quadrature du cercle des défis environnementaux, énergétiques et économiques. La technologie peut peut-être apporter sa pierre à l’édifice. C’est à Montoldre, dans l’Allier, que l’INRAé développe ses travaux autour du thème « Technologies et systèmes d’information pour les agrosystèmes« .
Les enjeux de la robotique agricole : Réduire les impacts environnementaux
Les nouvelles technologies, et en particulier la robotique agricole, pourraient par exemple contribuer à atteindre des objectifs tels que :
- la réduction des impacts environnementaux de l’agriculture en minimisant l’utilisation des ressources.
- la promotion de pratiques agricoles agroécologiques tout en maintenant un haut niveau de production.
- les défis de l’attractivité des métiers agricoles, avec une automatisation des tâches répétitives et physiques.
L’intégration de la robotique peut permettre de planifier, concevoir et piloter des processus agricoles avec une plus grande précision et efficacité. Par exemple, l’utilisation de systèmes de détection optique pour le désherbage ou la surveillance des cultures permet d’augmenter la fréquence et la qualité des interventions, tout en minimisant les impacts négatifs sur l’environnement.
L’ensemble de ces thématiques font l’objet de travaux de recherche sur des angles très spécifiques. La fiabilité des capteurs optiques, qui sont exposés à des conditions difficiles comme la poussière en milieu agricole en est un et fait l’objet d’une thèse de doctorat. C’est ici qu’entre en jeu la collaboration avec le CEREMA, notamment autour de la plateforme PAVIN Météo Extrême. Ensemble, ils étudient les performances des capteurs dans des conditions dégradées pour améliorer leur fiabilité. La robotique agricole bénéficie également des avancées sur la sécurité, avec des recherches sur la détection des obstacles, des animaux et des personnes dans l’environnement agricole.
Placer le curseur entre efficacité et sécurité: le cas du tracteur autonome
L’équipe d’ingénieurs INRAé présentait une démo de robot agricole lors de l’inauguration de Pavin Météo Extrême. L’occasion d’évoquer les protocoles de sécurité utilisés pour les tests des robots agricoles. La démonstration portait sur un tracteur autonome capable de détecter et de s’arrêter face à des obstacles. Il faisait partie de la série de protocoles baptisés HARPA, développés pour évaluer les performances des robots dans divers environnements agricoles.
Les protocoles HARPA : une sécurité rigoureuse
Les ingénieurs ont mis en place quatre protocoles de test, basés sur la norme ISO 18497, qui couvrent différentes situations :
- HARPA 1 : Ce test évalue la capacité du robot à détecter un obstacle et à s’arrêter à une distance de sécurité prédéterminée. L’obstacle simulé lors de la démonstration était une petite bonbonne représentant un enfant assis, un scénario normatif clé.
- HARPA 2 : Il consiste à vérifier que le robot reste à l’intérieur d’une zone de travail prédéfinie et ne sort pas de ses limites.
- HARPA 3 et 4 : Ces tests s’appliquent dans des contextes plus complexes, comme les vignobles, où des travailleurs peuvent être présents au milieu de la végétation. Ils permettent d’évaluer la détection d’obstacles humains dans différentes positions (debout, couchés, cachés par la végétation).
Ces protocoles sont essentiels pour aider les fabricants à prouver que leurs robots respectent les normes de sécurité. C’est crucial pour l’autocertification et la future mise sur le marché de ces machines.
Tout l’enjeu est de parvenir à un degré de précision qui évite au robot de s’arrêter toutes les 3’… Ce qui nuirait grandement à son efficacité. D’autant plus que, selon les normes en vigueur, lorsqu’il s’est arrêté, il faut un humain pour le remettre en fonction.
Collaboration avec Sherpa Engineering et l’AgroTechnoPôle
Ces tests sont réalisés en partenariat avec Sherpa Engineering, un acteur dans la validation des technologies robotiques agricoles dont l’une des implantations se situe à Clermont. Ensemble, ils développent des protocoles de sécurité pour les tests. Ils sont ensuite opérés dans le cadre de l’AgroTechnoPôle, un pôle technologique dédié à l’innovation en agriculture.
L’objectif est de fournir aux fabricants un cadre de test rigoureux pour leurs machines. Sherpa Engineering est chargée de délivrer des rapports de test que les fabricants peuvent intégrer à leurs dossiers de conception pour garantir la conformité des robots aux normes en vigueur.
L’avenir de la robotique agricole : vers plus de fiabilité et d’innovation
Les projets futurs incluent le développement de jumeaux numériques (digital twins). Ils permettront de simuler des environnements agricoles complexes et de tester des algorithmes avant même de passer aux essais réels. On espère aussi des avancées technologiques dans la perception optique, la sécurité et la simulation. Cela devrait accélérer considérablement le processus de développement des robots agricoles.
