Application ciblée d’herbicide

Robot de traitement

L’entreprise ecoRobotix est une start-up installée dans le parc technologique Y-Parc à Yver-don-les-Bains au bout du lac de Neuchâtel. L’idée de ce robot a germé chez Steve Tanner, l’un des deux fondateurs de l’entreprise, il y a quinze ans déjà. Steve Tanner est fils d’agriculteur et bénéficie d’une solide formation technique suivie d’un doctorat. Le second fondateur, Aurélien Demaurex, dispose quant à lui d’une formation approfondie dans les domaines de la gestion, de la finance et de la vente. Ensemble, ils ont décidé de créer un robot solaire autonome pour le désherbage. L’entreprise a été officiellement fondée en 2011.

L’idée à la base du développement du robot consistait à réaliser un appareil garant d’une agriculture durable et simple à utiliser.

Le projet a réellement décollé fin 2013. Les premiers travaux concernant la reconnaissance par caméra ont été réalisés en collaboration avec l’EPFL, notamment grâce à un premier prêt octroyé par la FIT. En 2014, une subvention octroyée par le fond CTI a permis la réalisation d’un premier prototype testé sur le terrain dans la plaine de l’Orbe chez des parents et amis de Steve Tanner. En 2015, une deuxième version améliorée a été testée en plein champ. Une année après, la troisième version du robot a été utilisée pour désherber les betteraves dans le cadre de tests pratiques. Aujourd’hui, dix personnes œuvrent au développement de ce robot pour la partie mécanique et la partie informatique. L’ordinateur de bord utilisé pour l’analyse des informations dispose d’une puissance équivalente à celle de dix ordinateurs récents. Une présérie d’environ 12 robots sera prête dans quelques semaines. Ces appareils sont destinés à des instituts de recherche et à de grandes coopératives en Suisse, en France et en Belgique. Si certaines pièces du robot sont fabriquées en sous-traitance, l’assemblage final ainsi que les tests sont réalisés par l’entreprise ecoRobotix. La commercialisation en série de ce robot devrait intervenir à la fin 2017, voire au début 2018.

Le robot

Le principe de construction est volontairement simple. Le robot se compose d’un châssis en acier formé de quatre montants reliant les roues à un cadre qui supporte les deux panneaux photovoltaïques. Tous les appareils sont ensuite fixés sur ce cadre. La caméra est fixée sur un montant situé sur le robot. Cette caméra est l’œil artificiel de l’appareil et sert au guidage et à la reconnaissance des plantes. Les capteurs pour la navigation GPS RTK sont également situés à l’avant du robot. L’entraînement se fait à l’aide d’un moteur électrique placé sur le moyeu de chacune des roues avant. Deux réservoirs contenant le produit de traitement des plantes sont fixés au cadre, à l’avant, sous les panneaux solaires. Un boîtier équipé de trois bras (appareil connu et utilisé dans l’industrie sous le nom de bras Delta) est également fixé sur le cadre au milieu sous chaque panneau.

Chaque bras porte les doubles tiges avec une articulation permettant les mouvements de la tête équipée de deux buses. Une alimentation séparée par buse permet l’application de deux produits différents, en fonction des besoins. Reste encore le point névralgique du robot, son intelligence, c’est-à-dire l’ordinateur de bord. Ce dernier est aussi fixé sur le cadre à l’avant du robot sous les panneaux photovoltaïques.

Pour les déplacements d’une parcelle à l’autre, un support est prévu pour l’attelage aux trois points du tracteur. Le robot se fixe sous les bras du support et il peut ainsi être transporté facilement.

Fonctionnement

Au champ, la caméra permet la reconnaissance de la culture et des adventices. L’image de la caméra est transmise à l’ordinateur qui indique aux deux bras Delta les plantes à traiter. La caméra assure aussi le repérage par rapport aux lignes de la culture et une correction de la navigation lorsque les lignes sont dépassées. Les bras Delta sont des bras robotisés développés à la fin des années huitante par l’EPFL et sont employés pour de nombreuses applications «pick and place», par exemple pour le déplacement de chocolats du tapis roulant aux boîtes d’emballage. Ces bras sont extrêmement légers et rapides pour aller d’une plante à l’autre sans perte de temps. La précision est importante lors du traitement avec une micro-dose de produit placée par une buse à jet conique uniquement sur les adventices entre et sur les lignes. La rapidité de ces opérations permet une avance suffisante du robot dans la culture. L’utilisation de deux produits de traitements différents est rendue possible par la présence d’un système double, soit deux réservoirs et deux tuyaux d’amenée vers les têtes munies de deux buses chacune. «Un des principes du robot consiste à employer des pièces mécaniques standard et facilement disponibles. Le robot est également simple à utiliser. Toutes les commandes s’effectuent à distance sur un smartphone avec diverses alarmes (obstacles, manque de produit, par exemple)», explique Aurélien Demaurex, co-fondateur de l’entreprise. «Une version bio est en cours de développement», nous confie-t-il également.

Avantages

Le robot autonome est recommandé par ses créateurs en complément à un désherbage herbicide standard et comme solution de rattrapage. Il est engagé dans les cultures sur une bonne partie de la période de végétation. Au printemps et en été pour la lutte contre les adventices (vivaces) dans les prairies et intercultures. En mai-juin dans les cultures de betteraves et en automne pour le désherbage du colza. La quantité de produit appliqué est réduite jusqu’à 20 fois par rapport à un traitement usuel. La pulvérisation s’effectue en effet uniquement sur les adventices et l’utilisation reste très simple. 

Auteur   Jean-Pierre Burri, Revue UFA, 1510 Moudon Photos  Jean-Pierre Burri