Des robots prêtent main-forte aux micro-fermes européennes
Les micro-fermes peuvent se révéler très productives, cultivant des offres diversifiées pour les marchés locaux avec une distribution «en flux tendu», une démarche plus difficile pour les grandes exploitations conventionnelles. Elles séduisent les agriculteurs entreprenants et attirent les consommateurs avec des produits organiques et spécialisés de grande valeur. Certaines d’entre elles peuvent faire pousser 100 cultures différentes sur moins de 5 hectares. Cependant, ces petits agriculteurs doivent encore faire face à un manque de ressources et à des cultures éprouvantes responsables de problèmes physiques tels que des douleurs au niveau du dos. Le projet ROMI (RObotics for MIcrofarms) a réuni un consortium qui a pour objectif de déployer des outils autonomes peu coûteux, capables d’effectuer des tâches adaptées et précises. Il a notamment développé une plateforme personnalisable pour contrôler des outils de gestion agricole intelligents, un rover terrestre et un robot à câble, ainsi qu’un scanner de phénotypage pour une modélisation précise des plants.
Tests sur le terrain
Basé sur une plateforme alimentée par batterie conçue par Sony CSL, le rover est léger mais suffisamment robuste pour travailler mécaniquement le sol à l’aide d’un outil rotatif, et est contrôlé par un code source ouvert développé par le projet. Il est complété par un robot à câble – une caméra robotisée qui se déplace le long d’un câble horizontal suspendu au-dessus du sol – pour les situations où les drones posent problème, comme à proximité des aéroports. «Il était clair que les agriculteurs avaient besoin d’autre chose que juste un autre drone. Notre robot à câble peut fonctionner en continu, alimenté par une station de recharge, enregistrer la croissance des plants et alerter les agriculteurs lorsqu’ils doivent intervenir», explique le coordinateur du projet, Jonathan Minchin, chercheur chez l’hôte du projet, IAAC, à Barcelone, en Espagne. Le logiciel développé par le projet analyse les images du robot à câble et crée des cartes destinées à orienter le rover lors du désherbage ou de l’identification des végétaux. Au cœur du système se trouve un tableau de bord logiciel qui permet aux agriculteurs de contrôler le rover et le robot à câble, de recevoir des rapports et de visualiser les données entrantes sur les dispositifs de leur choix. «Les agriculteurs peuvent adapter notre système open source à leur exploitation et à leurs marchés, tout en restant les dépositaires de leurs propres données, sans dépendre de tiers onéreux», explique Jonathan Minchin.
Séduire de nouveaux agriculteurs
Le scanner de phénotypage alimenté par l’IA de ROMI peut créer des modèles de plants précis, suivre leur trajectoire de croissance et identifier les organes individuels des plants tels que les fruits, les feuilles et les tiges. Cette dernière capacité constitue une étape cruciale vers la récolte automatique et la détection des maladies. L’Université Humboldt en Allemagne, partenaire du projet, a fourni des algorithmes d’apprentissage adaptatif supplémentaires pour optimiser le mouvement de la caméra du scanner. Le rover et le robot à câble ont été développés en collaboration avec des agriculteurs de la ferme biologique Chatelain Maraîchage en France et de Valldaura Labs à Barcelone, en Espagne. Le scanner de phénotypage a été testé sur des végétaux réels et virtuels par des biologistes du développement végétal au CNRS et à l’INRIA. «Nous avons démontré sur le terrain que le rover pouvait désherber efficacement des cultures de laitue dans plusieurs dispositions. Le scanner a réussi à automatiser le processus fastidieux de prise de mesures sur les plants, ce qui est utile à la fois en laboratoire et sur le terrain», fait remarquer Jonathan Minchin. En aidant les micro-agriculteurs à mieux gérer leurs cultures de manière plus rentable, ROMI favorise leur croissance et leur durabilité. «Nous voulons rendre l’agriculture plus séduisante auprès des jeunes», ajoute Jonathan Minchin. «Les pratiques agricoles peuvent se révéler extrêmement traditionnelles et peu enclines au changement, mais nous avons constaté une réelle volonté d’adopter la robotique dans les micro-fermes.» Le consortium ROMI est maintenant à la recherche de fonds pour faire évoluer les outils et les plateformes robotiques.
Mots‑clés
ROMI, micro-ferme, robot, rover, robot à câble, culture, agriculteur, phénotypage, scanner, drone, plant, désherbage