La robotique pour l’art délicat de la cueillette des champignons
Alors que la demande mondiale de champignons ne cesse de croître, de nombreux producteurs peinent à suivre. Le coût de la main-d’œuvre joue un rôle important. «La cueillette des champignons exige de la précision, de la dextérité et de la sensibilité , explique Matteo Cianchetti, coordinateur du projet SoftGrip, de l’école d’études supérieures Sant’Anna en Italie. «Pour ces raisons, automatiser la cueillette demeure complexe. Des travailleurs formés sont par conséquent toujours nécessaires, mais ne sont pas toujours faciles à trouver.»
Automatiser le processus de cueillette des champignons
Le projet SoftGrip s’était fixé pour objectif d’alléger la charge des producteurs en trouvant de nouveaux moyens d’automatiser le processus de cueillette. L’équipe du projet a commencé par identifier les principaux facteurs qui complexifient la cueillette des champignons. «La contrainte d’espace a constitué un obstacle de taille», explique Matteo Cianchetti. «Les installations de culture ont tendance à suivre des normes uniformes à l’échelle mondiale, de sorte que tout système que nous concevions devait être conforme à l’espace actuellement disponible.» Nous avons également dû concevoir une pince qui manipulerait le champignon avec douceur, tout en le saisissant suffisamment fermement. Les chercheurs ont, pour ce faire, utilisé des matériaux souples tels que les silicones. Toutes les pièces de la pince ont été conçues de manière à ne pas entrer en contact avec les aliments, à ne demander que peu d’entretien et à être recyclables afin de réduire l’impact sur l’environnement. «Les champignons sont cultivés sur des étagères», explique Matteo Cianchetti. «Nous avons dû élaborer un système motorisé pour déplacer la pince qui couvre l’ensemble de l’étagère. Nous avons ensuite fait appel à des algorithmes avancés d’intelligence artificielle (IA) pour reconnaître, distinguer et générer une reconstruction en 3D des champignons. Cette information a été utilisée pour exécuter le mouvement nécessaire pour arracher correctement le champignon.»
Tester le prototype de la technologie de cueillette des champignons
Le projet a ensuite mené deux évaluations. La première, à Athènes, avait pour objet de tester et optimiser le prototype du système robotique, tandis que le pilote de Dublin a été conçu pour tester la technologie dans des conditions de culture réelles. «La première étape s’est parfaitement déroulée, enregistrant de nombreux succès», fait remarquer Matteo Cianchetti. «Cela nous a permis de passer à la deuxième phase, plus complexe.» L’équipe a dû composer avec deux problèmes imprévus. Tout d’abord, le transport d’Athènes à Dublin a endommagé l’équipement, ce qui imposé des travaux de réparation. Deuxièmement, le champignon était beaucoup plus haut que prévu, ce qui a exigé des modifications pour adapter les mouvements du robot. «Ces problèmes, et le peu de temps dont nous disposions, ont limité le nombre de tests que nous avons pu réaliser», confie Matteo Cianchetti.
Un impact positif sur la production alimentaire
Le prototype a néanmoins surpassé les attentes en termes de fiabilité, de capacité à identifier les champignons et de robustesse dans des conditions de culture réelles. «Nous avons également pu identifier des possibilités d’amélioration, notamment en termes de conception mécanique et de capacités de détection», ajoute Matteo Cianchetti. «La durée d’exécution était cohérente, oscillant de 50 à 140 secondes pour chaque champignon, mais nous pensons que la vitesse, qui a délibérément été maintenue à un faible niveau pour garantir la fonctionnalité, pourrait être augmentée. L’autre avantage d’un système robotisé est qu’il peut fonctionner jour et nuit, sans aucune interruption.» Matteo Cianchetti prévoit également de poursuivre les recherches sur l’IA et observe que les partenaires du consortium sont toujours en contact. «Nous espérons que certaines des idées développées dans le cadre du projet seront suivies d’effet», déclare-t-il. «Nombre de nos résultats ont été publiés et sont en accès libre. Ils pourront de la sorte avoir un impact réel sur l’amélioration de la production alimentaire.»
Mots‑clés
SoftGrip, champignon, IA, robotique, agriculteurs, alimentation, algorithmes