Robotiser le désherbage des cultures avec HKTC et CAPACITÉS

Une conception user-centric

« Le désherbage manuel accapare les maraîchers, au détriment de tâches à plus forte valeur ajoutée », constate Oscar Lauby, Directeur du développement chez HKTC. « Nous souhaitons les décharger de cette tâche récurrente chronophage. » La société HKTC, fusion du machiniste agricole CARRÉ et du groupe HYDROKIT, a conçu le premier robot de binage des sols. Un concentré d’innovation, développé avec l’aide de CAPACITÉS, la filiale d’ingénierie de l’Université de Nantes.

« L’observation de l’utilisateur final a guidé les choix d’actionneurs et composants électriques » explique Samuel Bonnet, ingénieur et responsable opérationnel de l’activité automatisme et robotique de CAPACITÉS. « Nous avons scruté en détail, sur le terrain, les contraintes liées aux environnements extérieurs complexes et aux conditions d’usage et de sécurité : irrégularités du terrain et de la forme des parcelles de culture, positionnement irrégulier des cultures, espace disponible pour la zone de demi-tour… »

S’appuyant sur cette phase d’observation terrain, sur leur expertise en robotique avancée et sur les moyens de mesure de grande dimension du laboratoire LS2N de l’Université de Nantes (laser tracker, caméra 2D et 3D…), les experts CAPACITÉS ont identifié les technologies à associer pour développer Anatis.

Un puissant algorithme de génération de trajectoire

Associé à deux caméras embarquées et à un système de géolocalisation, un algorithme de commande développé par CAPACITÉS assure le guidage autonome du robot, qui peut passer d’un rang de culture à un autre sans intervention humaine. « L’algorithme de commande corrèle un modèle de trajectoire préprogrammé aux images recueillies par les caméras, et adapte la trajectoire d’Anatis en conséquence », détaille Samuel Bonnet.

« Les trajectoires d’Anatis sont extrêmement précises. Le robot épouse le tracé de la culture, en s’adaptant à des variations pouvant aller jusqu’à 30 cm », ajoute Oscar Lauby. « Grâce à ses quatre roues motrices, il s’aventure sans problème sur des terrains escarpés. » L’algorithme évalue en permanence les écarts du robot avec le modèle de trajectoire préprogrammé. En cas d’écart trop important, il interrompt automatiquement son avancée.

Un robot autonome connecté, facile à piloter

Conçue sous forme d’application visuelle, une interface homme-machine (IHM) développée par CAPACITÉS, facilite la prise en main et la programmation du robot par l’exploitant maraîcher. Les données collectées durant le travail du robot lui permettent de mesurer les actions du robot et de les optimiser. « Le robot identifie notamment les périodes les plus propices au binage, en corrélant la température du sol aux conditions météorologiques », précise Oscar Lauby.

Avec cette machine autonome de binage des sols, HKTC a une fois encore misé sur l’innovation pour se démarquer. En choisissant CAPACITÉS comme partenaire R&D, la société souhaitait bénéficier de l’expérience de ses chercheurs et ingénieurs en robotique sur la génération de trajectoires automatiques et le développement d’IHM innovantes. Pari réussi, le robot Anatis évolue de manière complètement autonome et sécurisée dans les cultures maraîchères.

CAPACITÉS est la filiale d’ingénierie et de valorisation de la recherche de l’Université de Nantes. Œuvrant dans le domaine de l’innovation, elle emploie 90 collaborateurs et réalise plus de 300 projets d'ingénierie et de R&D par an. Elle associe et exploite des compétences de haut niveau en robotique et intelligence artificielle, au service de vos projets de robotique agricole. Ses ingénieurs et docteurs-ingénieurs travaillent en lien direct avec les scientifiques des laboratoires de recherche, au profit des entreprises et des collectivités, à travers des prestations sur-mesure : conseil, expertise, R&D.

Photo et crédits : © Robot agricole Anatis, développé par HKTC, avec l’aide de CAPACITÉS