Présentation du projet

Contexte

Les tâches agricoles se révèlent bien souvent pénibles et répétitives, voire dangereuses, tant sur les risques à court terme que sur les effets à long terme sur la santé des opérateurs. De plus, les enjeux d’une agriculture économiquement viable et écologiquement intensives nécessite la mise en place de nouveaux outils de production capables de conserver des niveaux de Presentation01production élevé et de réduire l’impact environnemental. Dans ce cadre la robotique apparaît comme une solution prometteuse. En effet, la dissémination de robots permet dans un premier temps de soulager l’agriculteur de tâches pénibles ou risquées (portage de charge, pulvérisation). En outre, la précision que peut atteindre ces robots rend possible l’émergence de nouvelles pratiques (désherbage mécanique, agriculture de précision). Aujourd’hui plusieurs exemples montrent que les robots peuvent réaliser des tâches élémentaires (parcours d’un rang, suivi d’une personne, …) en utilisant des capteurs dédiés. Néanmoins, la diversité des opérations à réaliser et la multiplicités des conditions d’environnement rencontrées (adhérence, climat, etc.) requièrent une plus grande agilité, qui peut être acquise par le développement de nouvelles approches, passant par la reconfiguration du robot sur trois plans : mécanique, algorithmique et sensoriel.

Objectifs et organisation

Le projet Adap2E a vocation à concevoir un système robotique reconfigurable pour réaliser différents types d’opérations, et affronter des conditions changeante et imprévue. Pour ce faire, plusieurs types de d’apatation sont envisagées, afin de proposer un système agile et adaptable :

– La conception d’un système robotique à géométrie variable, pouvant modifier ses propriétés (voie, garde au sol, raideur des suspensions) pour intervenir dans différents types de cultuPresentation02re (vignes, champs ouvert, verger, …) et à différentes vitesses (travail du sol, surveilance d’une parcelle par exemple).

– Le développement de plusieurs comportements (lois de commande) pour réaliser différents tâches. Le travail agricole nécessite la réalisation de différentes opérations, de nature relativement différente. Le suivi précis d’un rang, le parcours d’un chemin à des vitesses importantes, ou le suivi d’une personne, constituent autant de comportements différents que le robot doit pouvoir adopter. De fait les algorithmes de commandes qui y sont associés ne sont pas les mêmes et plusieurs approches doivent alors être élaborées.

– La conception et la fusion d’algorithme de perception. La capacité à percevoir l’environnement (détecter des structures ou des éléments à suivre, analyser une zone pourvue d’obstacle) est un élément fondamental pour l’autonomie d’un robot. Dans des zones agricoles, pour lesquelles les structures ne sont pas facilement différentiables, et pour lesquelles les conditions de luminosité ou climatiques sont changeantes, ce problème est très important. Il nécessite l’utilisation de différents types de capteurs et de traitements associés, qu’il est nécessaire de pouvoir sélectionner et/ou fusionner.

Outre le développement de briques élémentaires, nécessaires à l’accomplissement de différents travaux, un des enjeux majeurs est de pouvoir sélectionner en temps réel la meilleure configuration, en termes d’algorithme et de géométrie du robot. Ainsi, la supervision et la sélection de plusieurs modes de fonctionnement est au cœur du projet Adap2E, afin de proposer à chaque instant le comportement le plus approprié en fonction du travail à réaliser et de la situation rencontrée.

L’équipe2.1_irstea_logoweb

Le projet Adap2E, financé par l’ANR (Agence Nationale de Recherche) et labellisé par le pôle de compétitivité Viameca est un projet jeune chercheur. A ce titre, il regroupe 2 équipes de recherche des sites Irstea de Clermont-Ferrand (UR TSCF) et Montpellier (UMR Itap) :

Equipe Romea – Robotique et mobilité pour l’environnement et l’agriculture

Equipe Démo – Modélisation/décision agri-environnementale