Agroécologie 3 min
Des robots dans les champs
Comment concevoir un robot mulitâches et adaptable, capable de travailler dans les champs ? Des équipes de recherche de Clermont-Ferrand et de Montpellier ont imaginé et construit deux robots jumeaux associés, et dotés du répertoire de comportements nécessaires.
Publié le 16 janvier 2020
Un robot agricole est censé évoluer dans un milieu très diversifié, soumis à des conditions variables, et y accomplir un grand nombre de tâches différentes. « Un robot simple et figé ne suffit pas. Nous avons donc voulu développer une plateforme robotique capable de reconfigurer à la fois sa géométrie et son comportement », explique Roland Lenain, détaillant l’objet du projet Adap2E (*), financé par l’ANR.
Un tel projet supposait des avancées en termes de mécanique, mais aussi d’algorithmique et de contrôle-commande. Il fallait ainsi, d’une part concevoir un véhicule capable de modifier à la demande sa hauteur, sa garde au sol, son centre de gravité, etc., et d’autre part le doter d’une gamme de comportements suffisante pour répondre à toutes ses missions. « Nous avons défini et implémenté une dizaine de comportements de base (suivi d’une trajectoire, détection d’obstacles…). Grâce à des modèles algorithmiques innovants, nous avons créé des lois de commande auto-adaptatives, aptes à diriger le robot de 0 à 40 km/h ».
Robots associés
Il est vite apparu, cependant, qu’une plateforme unique reconfigurable serait mécaniquement complexe, et donc difficilement industrialisable. « Nous avons alors conçu un système de 2 robots, ce qui supposait de les doter d’un comportement supplémentaire : la capacité d’association ». Pour cela, l’équipe a développé un ensemble de balises et de capteurs radio permettant à chaque robot de « savoir » exactement où est son partenaire. Dotés d’algorithmes ad hoc, les 2 plateformes sont capables de progresser de front, par exemple chacune d’un côté d’un rang de vigne à traiter, ou l’une derrière l’autre.
Ce n’est d’ailleurs qu’un premier pas puisque l’équipe envisage aujourd’hui de développer une multitude de modules élémentaires, capables de s’assembler au besoin ! Or, que ce soit pour s’assembler ou pour interagir avec la végétation (cueillette par exemple), il faudra les munir de bras manipulateurs. « L’association entre une base mobile et un manipulateur est encore du domaine de la recherche : il reste beaucoup à faire ». Les chercheurs veulent également exploiter les progrès en intelligence artificielle pour doter ces systèmes de capacités d’apprentissage et travaillent aussi sur l’interaction entre l’Homme et la machine.
(*) Partenaires pour cet ANR 2014-2018 : TSCF et UMR ITAP