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
![illustration Des robots dans les champs](/sites/default/files/styles/actu/public/jpg/IMG_20190513_121322-b2.jpg?itok=6jLLyxhb)
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