Zoom sur la robotique agricole en Israël

Les données alimentent la robotique agricole israélienne

La première phase du développement de nouvelles technologies agricoles commence par la collecte d'informations. Les données sont essentielles au bon fonctionnement des systèmes d'intelligence artificielle et de machine learning. Les données agricoles provenant des parcelles de terrain, des serres et d'autres systèmes de culture sont utilisées pour faciliter la détecter des maladies et le stress des plantes, ainsi que pour déterminer le rendement, les niveaux de nutriments et les systèmes à débit variable appropriés pour l'irrigation et la fertigation.

Même une tâche en apparence aussi simple que la cueillette d'une pomme mûre nécessite des données. Les informations alimenteront les technologies de détection qui permettront à un robot de tout faire, de comprendre l'emplacement de la pomme et sa position exacte sur l'arbre jusqu'à déterminer si la pomme est mûre et prête à être cueillie. À partir de là, la machine doit savoir comment atteindre, saisir et cueillir la pomme, en accomplissant la tâche sans endommager le fruit.

« Il faut une énorme quantité de données pour effectuer ces tâches », explique Bechar. « Donc, aujourd’hui, Israël met l'accent sur ces développements. Nous créons ces dispositifs d'assistance pour permettre au système robotique de fonctionner, mais nous réfléchissons également à utiliser toutes les données que nous collectons à partir de ces systèmes.

« Parfois, nous n'utilisons pas les informations après avoir cueilli la pomme », poursuit-il. «Ces données peuvent cependant apporter des connaissances supplémentaires à l'agriculteur. La question que nous posons est la suivante : « comment ces données peuvent-elles être utilisées pour changer ou améliorer les techniques agricoles ? » Nous disposons de toutes ces données, mais quel usage les gens peuvent-ils en faire ? »

Avec le développement de technologies avancées telles que l'intelligence artificielle et le machine learning, les données collectées peuvent être mieux analysées pour fournir des informations détaillées. Bechar prend l'exemple d'une ferme dont un champ produit 500 tonnes de tomates, alors qu'un autre, dans la même ferme, n'en produit que 200. Un système intelligent sera en mesure d'informer l'agriculteur des zones sensibles ou d'autres problèmes qui ont un impact sur le rendement.

« Une fois que nous aurons ce genre d'informations, nous aurons la possibilité de poser les questions que nous ne posons pas aujourd'hui parce que nous ne disposons pas des données nécessaires », dit Bechar. « Actuellement, nous ne connaissons pas la distribution réelle dans le champ. Lorsque nous pourrons analyser l'ensemble de ces données, nous porterons l'industrie agricole à un niveau supérieur. L'agriculteur pourra prendre des décisions sur place car les données pertinentes seront disponibles.

Les projets de recherche en robotique agricole aujourd’huien Israël

Israël est en train de vivre une révolution technologique dans le domaine de l'agriculture. Bien qu'il y ait de nombreux problèmes à résoudre et beaucoup de progrès à faire, l'Institut d'ingénierie agricole mène actuellement un certain nombre de projets de robotique passionnants. Cet institut est l'un des six qui relèvent de l'Organisation de recherche agricole, l'Institut Volcani, un organisme public de recherche. En collaboration avec des entreprises technologiques, le Centre Volcani travaille au développement de systèmes robotiques pour l'exploitation agricole.

Le travail de Bechar à l'Institut d'ingénierie agricole consiste à déterminer comment les robots pourront fonctionner dans les fermes. L'institut sélectionne ses projets en robotique selon cinq critères. Le projet doit répondre à un problème réel dans le domaine de l'agriculture, et la solution doit avoir un impact important et faire la différence dans les fermes comptantplusieurs hectares. Les robots ne doivent être introduits que s'ils apportent une valeur ajoutée claire par rapport à d'autres solutions. Lorsqu'il existe une solution plus simple à un problème agricole, il est préférable de l’utiliser. Les humains doivent être intégrés au système de manière intelligente et il faut prévoir des changements dans le domaine de l'agriculture. La plupart des projets actuels associent des systèmes autonomes à du travail humain, car il faudra attendre au moins une décennie avant de voir apparaitre un système entièrement automatisé supervisé par un humain.

Voici quelques projets sur lesquels l'institut travaille en ce moment :

• Un pulvérisateur commercial qui a été modifié pour être autonome : cette innovation permet aux travailleurs de gérer le système à distance, sans être exposés à des produits chimiques dangereux.

• Un robot qui taille des branches spécifiques d'arbres à feuilles caduques : après qu'un travailleur ait marqué les branches qui doivent être retirées de l'arbre, le robot passe dans les bosquets et retire iles branches marquées.

• Un robot sonar qui évalue le rendement et l'état de santé des plantes : cette innovation permet de prévoir avec précision la quantité de fruits sur la plante et le rendement global. Le robot peut scanner les parcelles de la ferme pour collecter des données et créer des images. À partir de ces données, il peut déterminer des éléments tels que la masse des fruits, leur nombre, le nombre de feuilles, etc. Ce projet est mené avec le professeur Yossi Yovel de l'Université de Tel Aviv.

• Un ensemble de projets sur la surveillance des maladies et la détection proximale : on associe des robots, des caméras et des capteurs pour détecter les problèmes de maladie et de stress des plantes à un stade précoce. Ces solutions peuvent être utilisées dans les serres, les usines de conditionnement et les champs. Elles sont également utilisées pour aider les agriculteurs à pulvériser leurs cultures de manière plus sélective et selon les besoins. Dans un cas, on a combiné une plateforme robotisée avec le manipulateur pour explorer les rangs et déceler les maladies dès leur apparition.
• Un robot de désherbage sélectif capable de se frayer un chemin dans des cultures difficiles, comme la pastèque où la plante et les mauvaises herbes poussent ensemble sur le sol : l'institut a également développé une machine électrostatique qui fait le tour pour identifier et électrifier les mauvaises herbes présentes dans le champ.

Avec chacun de ces projets, explique Bechar, l’institut s’efforce de collecter plus de données qu’il ne peut en utiliser immédiatement. Ces données alimentent ensuite la prochaine génération de projets et de solutions. Certains de ces prototypes actuels sont déjà développés en machines fonctionnelles par des entreprises technologiques satisfaites de la preuve de concept que l’institut a pu apporter. Bechar considère que ce n’est que le début de l’avenir du pays en matière de robotique.

« Dans les deux ou trois prochaines années en Israël, nous commencerons à voir certaines solutions sur le marché », dit Bechar. « Ces solutions seront spécifiques à un groupe ou à une certaine tâche. Mais je pense qu’avec les progrès actuels en matière de recherche et les avancées de la robotique et de l’IA, l’industrie agricole sera complètement différente dans 15 à 20 ans. »