Généralités
L’utilisation des Robots en agriculture est une nouvelle technologie qui à apparue suite à l’évolution de l’agronomie et l’apparition de plusieurs types de la gestion agricole tels que : l’agriculture connectée, l’agriculture durable, l’agriculture de précision…etc.
La robotisation des tâches ou opérations coûteuses, pénibles ou à risque est une pratique qui a été introduite dans presque tous les secteurs ou les domaines de production notamment en agriculture,.
En agriculture l’utilisation des Robots a été très tardée par rapport à d’autres domaines tels que l’automobile, agro-alimentaire…etc., à cause des particularités de ce domaine.
Il existe plusieurs types de Robots agricoles qui varient en fonction de besoin et de leur utilisation, il existe des robots utilisés en production végétale et ceux utilisés en production animale (élevage).
Dans cet article nous allons se focaliser sur l’utilisation des Robots en production végétale sans entamer leur utilisation en pastoralisme ou en élevage des animaux en générale.
Sommaire :
Présentation des robots agricoles
Les robots agricoles sont des robots qui ont été adaptés pour faire plusieurs tâches agricoles pénibles, coûteuses ou à risque et pour pallier également la pénurie de la main d’œuvre dans quelques secteurs agricoles.
Les robots en agriculture sont une nouvelle technologie surtout en production végétale, l’introduction des robots en agriculture n’a pas été possible sans l’évolution de cette dernière et surtout le développement des systèmes de cultures intelligents et connectés (afin de pouvoir fonctionner en harmonie et sous contrôle).
L’apparition de l’agriculture intelligente, de précision ou encore connectée à permet le développement de plusieurs types de robots capables à remplacer l’homme sur quelques tâches agricoles.
Objectifs de l’utilisation des Robots en agriculture
Il existe plusieurs types de robots en agriculture et sont tous utilisés pour répondre aux objectifs suivants :
- Pallier la pénurie de la main d’œuvre : la disponibilité de la main d’œuvre agricole dans quelques secteurs à devenue très rare ce qui rend la réalisation de certaines tâches en temps prévu difficile voire impossible, d’où l’intérêt de l’utilisation des robots en agriculture.
- Améliorer les conditions de travail en agriculture : quelques tâches en agriculture sont pénibles et à risque, la réalisation de ces tâches par un robot dispense le personnel d’intervenir, ce qui réduit la pénibilité de travail et augmente le bien être de personnel.
- Gain de temps : également existe quelques opérations en agriculture qui prennent un temps considérable dans la conduite technique des cultures et peuvent parfois perturber le bon déroulement de reste de cycle de la culture, l’utilisation des robots en agriculture permet de gagner le temps sur ces tâches et donner le temps nécessaire aux autres opérations de cycle de la culture.
- Augmenter la précision de quelques tâches : quelques opérations agricoles demandent une grande précision et surtout toute au long de la tâche, ce qui peut être parfois difficile d’où l’intérêt d’utilisation des robots.
- Réduire le coût : et finalement quelques opérations en agriculture sont très coûteuses et pénibles et l’utilisation des robots en agriculture réduit considérablement le coût de ces opérations.
Types de Robots utilisés en production végétale
Comme citer ci-dessus il existe deux principaux groupes de Robots en agriculture, classés en fonction de secteur et chaque groupe se compose de plusieurs types de robots.
Les types de robots utilisés en production végétale sont :
Robots de la récolte :
Les robots de la récolte se subdivisent à leur tour en deux groupes qui sont :
- Robots de la récolte des fruits délicats : ces robots utilisent des caméras, des bras robotiques et des capteurs, grâce à eux les robots peuvent identifier les fruits mûrs et les récolter en douceur sans les abimer, les cultures concernées sont par exemple : agrumes, fraises, pommes, tomates…etc.
- Robots de la récolte en vrac : quant à ce type de robot sont semblables aux machines ordinaires de la récolte à l’exception qu’elles sont autonomes (conduite autonome), équipés des capteurs et GPS ainsi qu’un ordinateur de commande qui dispose les cartes des parcelles et les données nécessaires.
Robots de désherbage :
Les robots de désherbage sont également subdivisés en deux types à savoir :
- Robots des applications herbicides : sont des machines semblables à celles ordinaires (atomiseurs et barres herbicides) à l’exception qu’ils sont également autonomes et sont équipés de caméras, capteurs et ordinateur de commande qui exécute les instructions programmées.
- Robots de désherbage mécanique : il existe des robots qui sont des simples machines agricoles équipées de capteurs, caméras et ordinateur de commandes et d’autres robots qui sont de nouvelles machines qui permettent de sélectionner et éliminer les adventices grâces à plusieurs caméras et capteurs spécifiques.
Robots de la préparation de sol, semis ou plantation :
Les opérations de préparation de sol et de semis ou plantation peuvent se faire séparément ou bien combinées, les robots peuvent réaliser ces opérations avec une grande précision grâce à l’utilisation de système de localisation GPS.
Robots de surveillance et de cartographie :
Les Robots de surveillance (Drones par exemple) sont équipés de caméras de haute résolution et d’autres fonctionnalités (infrarouge, GPS…etc.), et permettent une exploration très précise de terrain ou de la végétation et peuvent fournir les données suivantes :
- Une vue spatiale de terrain très précise.
- Les différentes plages de contraste ou de couleur dans les champs ou vergers.
- La température de couvert végétal ou de la canopée.
- …etc.
Ces données des robots de surveillance permettent de déduire les informations suivantes :
- Les stress nutritionnels : les Robots permettent de déceler les différences invisibles par l’œil nue des contrastes et de couleurs.
- Le stress hydrique : ils peuvent détecter la différence de température entre les zones ou les parcelles.
- Autres stress : salinité, froid…etc.
- L’indice de la végétation : permettent de détecter la différence de la croissance et de développement des végétaux ainsi que les attaques de maladies et ravageurs.
- Estimation de la récolte : quelques logiciels peuvent donner des estimations de rendement des parcelles (pour quelques cultures) grâce aux images satellitaires.
Les autres robots de cartographie sont des Robots équipés de systèmes GPS et de caméras, et peuvent envoyer des images avec des coordonnées GPS et par conséquent permettent (grâce à quelques logiciels de cartographie (ex. SIG)) d’avoir des cartes détaillées des parcelles en fonction des paramètres voulus (stress, maladies…etc.).
Robots de traitement et de fertilisation :
Ce sont des Robots semblables aux outils de traitements phytosanitaires ordinaires utilisés en agriculture, sauf qu’ils sont également équipés de capteurs, caméras et ordinateurs de commandes et permettent une pulvérisation foliaire précise et sécurisée des principaux intrants tels que :
- Engrais foliaires.
- Pesticides.
- Biostimulants.
- Grains de pollen (pollinisation).
Robots de l’irrigation :
Le dernier type de robot sont les robots qui se chargent de l’irrigation agricole et sont des systèmes qui s’occupent de toutes les étapes d’irrigation agricole afin de bien gérer l’irrigation, ils se composent de :
- Stations météos connectées : sont des stations météorologiques qui mesurent tous les paramètres climatiques nécessaires et se chargent de les envoyer à l’ordinateur de commande.
- Capteurs et sondes : ce sont des capteurs et sondes installées au terrain pour mesurer et envoyer en permanence l’état et la variation en temps réel de plusieurs paramètres tels que l’humidité, température, l’eau dans les plantes…etc.
- Ordinateur de commande : c’est un ordinateur composé d’un logiciel qui permet de récupérer les données envoyées par la station météo, sondes et capteurs, il se charge de les analyser et déduire les actions d’irrigation nécessaires, et finalement envoyer les instructions au programmateur.
- Programmateur-exécuteur : ce dernier composant récupère les instructions envoyées par l’ordinateur de commande et il les enregistre pour qu’elles soient exécutées en temps précis.
Avantages de l’utilisation des Robots en agriculture
L’utilisation des Robots en agriculture à plusieurs avantages qui sont :
- Réduire la quantité des intrants (pesticides et engrais) : l’utilisation des Robots permet de localiser les interventions aux zones les plus concernées et éviter les traitements généraux.
- Gain de temps : l’utilisation des Robots permet de gagner le temps sur plusieurs opérations agricoles, telles que : les pulvérisations foliaires (par drones), la cartographie de terrain…etc.
- Augmenter la productivité de personnel : la réduction des opérations pénibles par l’utilisation des robots permet d’améliorer les conditions de travail de personnel et par conséquent la productivité de travail augmente.
- Réduire l’exposition de personnel à quelques substances chimiques : c’est toujours préférable de réduire le contact entre le personnel et les substances chimiques pendant les pulvérisations.
- Précisions des données et anticipation des risques : les Robots permettent une vision plus claire et précise ainsi qu’une surveillance continue, ce qui permet une détection précise et anticipée des problèmes phytosanitaires.
- Gestion précise des parcelles : grâce aux données collectées par les Robots, la gestion des opérations agricoles est faite avec une grande précision essentiellement pour l’irrigation et la fertilisation ainsi que les interventions phytosanitaires.
- Réduire les charges : la réduction des charges de quelques opérations pénibles ainsi que celles des intrants agricoles permet de réduire significativement les charges de la culture en générale.
Limites de l’utilisation des Robots en agriculture
L’utilisation des Robots en agriculture est une technologie très nouvelle, et par conséquent leur utilisation rencontre encore quelques limites à savoir :
- Compatibilité des systèmes : les modes de cultures les plus utilisés aujourd’hui en agriculture ne sont pas tous adaptés pour l’introduction des robots.
- Coût d’investissement élevé : le montant de l’investissement initial (pour préparer le système et l’acquisition des robots) est plus ou moins cher aujourd’hui du fait que les principales technologies utilisées sont nouvelles et coûteuses.
- Complexité technique : la gestion, la maintenance et le fonctionnement des robots en agriculture ainsi que les différentes technologies intégrées en ce type d’agriculture est difficile, et elles demandent un minimum de savoir-faire dans la matière.
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