La solution « precision makers » pour une robotique agricole incrémentale

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source : precision makers (http://www.precisionmakers.com/x-pert/)

Precision makers est une société des pays bas qui propose un kit permettant de transformer le matériel existant sur l’exploitation en plateforme autonome. L’idée est intéressante puisqu’elle permet de conserver la matériel de l’exploitation et d’y intégrer des fonctions « robotisées ». A tout moment le matériel peut être utilisé de avec un chauffeur. L’intérêt du système est aussi d’intégrer un automate qui permet de piloter l’outil attelé (pulvérisateur, tondeuse, gyro, etc.). Une manière d’intégrer la robotique de manière incrémentale sur l’exploitation agricole. Cette solution a été choisie par John Deere pour la robotisation des outils d’entretien espace vert (particulièrement les golfs : https://www.youtube.com/watch?v=4fw0ciI3lZI ).

Robotisation en agriculture : état des lieux et évolution à l’académie d’agriculture

Robotisation en agriculture : état des lieux et évolution, une séance sera spécifiquement organisée sur ce théme le  25 janvier 2017 après-midi – PARIS – Académie d’agriculture de France

Cette séance fait suite à une première qui avait eu lieu le 17 décembre 2014 (http://academie-agriculture.fr/actualites/academie/seance/academie/tic-robotique-et-teledetection-en-agricultures-les-evolutions?171214), on observait alors le fort développement des robots de traite et d’alimentation en élevage alors que le développement de robots dédiés aux productions végétales semblait balbutiant.

En deux ans le paysage a évolué :
– la robotisation en élevage s’est poursuivie. On voit même aujourd’hui quelques limites aux robots de traite par exemple mais cet aspect ne sera pas évoqué aujourd’hui puisque nous nous concentrons sur la robotisation en agriculture. La robotisation en élevage fera l’objet d’une séance future.
– plusieurs robots sont opérationnels en productions végétales et signent peut-être la relocalisation des fabrications d’agro-équipements
– les véhicules « sans chauffeur » ne sont plus tout à fait un rêve
– l’Internet des objets (Internet of Things ou IoT) paraît constituer la « nouvelle frontière » des développements des technologies de l’information avec le géopositionnement, la reconnaissance de formes et de couleurs, etc.

Organisation de la séance
M. René AUTELLET (AAF IX)
Robotique Agricole : Retour vers le futur !
M. Gilbert GRENIER, Professeur d’Automatique et Génie des Equipements – Bordeaux Sciences Agro
Témoignages
– Gaëtan SEVERAC (Naïo Technologies)
– Cédric TESSIER (Effidence)
– Xavier DAVID BEAULIEU (Vitirover)
– Mme Audrey GUILLET (AGCO, auteur de la thèse de Doctorat médaille d’agent de la section IX en 2015)
– M. Frédéric COLLEDANI (Ingénieur Chercheur, Interactive Robotics Laboratory, CEA-LIST)
>> Robotique Agricole : Des opportunités mais de nombreux challenges à relever
Michel BERDUCAT – Ingénieur de Recherche – Directeur Adjoint de l’Unité de Recherche « Technologies et Systèmes d’Information pour les Agrosystèmes » – IRSTEA – Centre de Clermont-Ferrand
>> Conclusion
Jean-François COLOMER (AAF IX)
Voir : http://academie-agriculture.fr/actualites/academie/seance/academie/robotisation?250117

Des machines agricoles sans agriculteurs ?

Les Sima Innovation Awards 2017 ont été décernés, nous allons ici parler de l’innovation non pas médaillé d’or mais d’argent. Vu de loin, il ressemble à un tracteur comme un autre, mais quand on regarde de plus près il manque un élément clé : l’agriculteur ! Il s’agit d’un concept de New Holland, le NH Drive, une machine capable d’effectuer un grand nombre de tâches agricoles en autonomie. L’avantage ? Les chantiers peuvent être effectués de jour comme de nuit afin d’exploiter au maximum les périodes climatiques favorables pour le travail au champ. Les machines prennent-elles le contrôle ? Pas pour le moment. L’agriculteur peut suivre depuis un ordinateur ou une tablette, la progression de l’appareil via un écran de traçage des trajectoires et un autre écran affichant en direct les images des caméras embarquées à l’avant et à l’arrière du tracteur. Il peut également, toujours depuis son poste, paramétrer la machine et les outils (régime moteur, vitesse du semis, …). Voilà de quoi rassurer les plus craintifs sur les machines autonomes. Il est également possible de faire fonctionner le NH Drive en tandem avec d’autres machines autonomes ou pilotées.

Cependant, ces machines ont leurs limites et on ne peut pas se passer de l’humain dans certaines opérations ou lors de la circulation sur la voie publique. New Holland a fait le choix de conserver la cabine de pilotage, pour que le NH Drive soit parfaitement utilisable par l’agriculteur. Cela est un gros avantage par rapport au Case IH Magnum, un autre tracteur autonome ne disposant pas d’une cabine mais qu’il est tout de même possible de piloter en cas d’urgence. Mais ce choix à un coût économique. Si le Magnum n’a plus de cabine c’est pour compenser le surcoût de la technologie nécessaire à une machine autonome. Car de la technologie il y en a dans ces engins. Ils fonctionnent grâce à la combinaison des systèmes radar, LIDAR et caméra RGB afin de détecter à tout moment un éventuel obstacle. S’il est difficile de trouver des fourchettes de prix possibles pour le NH Drive ou le Magnum, n’oublions pas qu’un LIDAR seul vaut plusieurs milliers d’euros, somme que l’agriculteur aimerait garder dans sa poche.

Le NH Drive nous rappelle que les machines autonomes ne sont pas qu’une aide pour faciliter le travail de l’agriculteur ou des gadgets de luxe. Ils permettent de faire face à la pénurie de main d’œuvre spécialisée dans certains pays, afin de rentabiliser au maximum les activités agricoles. Même si ce n’est pas la première machine autonome, elle permet de remettre en avant l’intérêt des technologies dans l’agriculture pour faire face aux enjeux alimentaires mondiaux.

Vous pouvez trouver une vidéo de présentation du NH Drive au lien suivant : https://www.youtube.com/watch?v=OnoER4Ooxaw

et du Case IH Magnum autonome à ce lien : https://www.youtube.com/watch?v=jsB9s_pAHmE

L’agriculteur canadien high-tech Matt Reimer développe une application pour tracteur autonome

Ci-après l’interview d’un agriculteur canadien, Matt Reimer. Matt Reimer n’est pas un agriculteur ordinaire. Sa première vidéo postée sur YouTube et relayée par la presse dans le Manitoba (Canada) lui a permis d’acquérir une certaine reconnaissance dans son secteur. Il a développé un logiciel permettant à un tracteur de se déplacer sans conducteur.
Cette interview réalisée par Lucie Pichon (http://www.agriaffaires.com/), nous a été proposée par Stéphanie Roblin, nous avons jugé intéressant de partager cette information sur le blog AgroTIC. En effet,  Dans cette interview, Matt Reimer explique comment fonctionne ce logiciel, comment l’idée lui est venue et quels sont ses projets. Au delà de l’application développée, le point du vue de Matt Reimer sur le développement open source et l’intérêt qu’il présente pour toutes les agricultures est particulièrement intéressant.

 » Pouvez-vous nous en dire plus sur la technologie que vous avez développée? Que vous permet-elle de faire?
Cette technologie permet à un tracteur d’être « contrôlé » sans qu’il y ait besoin de conducteur : la direction ainsi que la vitesse du tracteur sont contrôlées à distance. Je peux faire déplacer un tracteur n’importe où dans le champ grâce à un guidage par GPS. La direction que prend le tracteur est déterminée par un logiciel situé dans la moissonneuse batteuse.  Avec cette technologie, j’utilise le tracteur uniquement pour tirer la remorque à grains et vider la trémie de la moissonneuse. Une fois que cette dernière a vidé sa trémie et que la remorque à grains est pleine, le conducteur de la moissonneuse « prévient » le tracteur que son travail est terminé et qu’il peut repartir.

Combien de temps cela vous a pris pour créer votre propre technologie pour tracteur autonome?
Cela m’a pris environ 7 mois à partir du moment où j’ai commencé à travailler dessus. J’ai commencé en Janvier 2015 et j’ai continué à travailler sur ma ferme entre temps. J’ai apporté des améliorations significatives après la fin de la saison. Je suis ravi des progrès réalisés. Même lorsque j’étais à 4 mois du projet, je disais aux gens « Dans 2 ou 3 ans, mon tracteur pourra se déplacer tout seul dans le champ ». J’étais choqué de réaliser ce que j’avais pu accomplir.

Quelle a été votre réaction quand vous avez réalisé que votre technologie fonctionnait?
C’était très excitant. Je n’ai pas beaucoup d’expérience dans le domaine donc je n’avais pas d’attentes très élevées. La première fois que j’ai voulu le tester, ça n’a pas très bien fonctionné. Mon père n’était pas très impressionné. Il m’a dit « On peut déjà faire ça avec Autosteer » (pilotage automatique, ndlr)  et j’ai dit « Mais Papa, le tracteur est commandé depuis une autre machine ! ». Au final, tout le monde est venu me voir quand ils ont vu ça. C’était très amusant.

Selon vous, combien de temps cela prendra avant que d’autres agriculteurs puissent mettre en place cette technologie sur leur tracteur ?
Cela dépend vraiment de leur niveau de connaissance. Il y a beaucoup de choses à apprendre pour pouvoir concevoir, mettre en place et tester le logiciel donc cela peut prendre plusieurs mois. Pour aider les agriculteurs, j’ai mis en ligne quelques documents sur ma page GitHub (service d’hébergement et de gestion de développement de logiciels, ndlr).

Comptez-vous commercialiser cette technologie?
Je vais essayer de la commercialiser ou voir s’il y a un intérêt pour cette technologie dans l’Ouest du Canada. J’ai démarré avec des technologies en open source et je compte laisser le projet ouvert à d’autres pistes à l’avenir. J’ai essayé de rassembler des informations sur ma page GitHub. Pour les personnes qui ne sont pas très « techniques », cela ne doit pas avoir beaucoup de sens mais au moins le code source est là et il y a une page wiki qui l’accompagne. Si les gens ont des questions, ils peuvent me contacter via mon profil sur DIY Drones.

 Avez-vous testé votre technologie sur un tracteur bon marché?
Non, le tracteur que j’ai utilisé est le tracteur le plus cher de mon exploitation! Je n’ai pas essayé de tout tester d’un coup. Je l’ai fait par étapes. J’ai d’abord essayé de travailler sur la direction, la vitesse… Cela a été un processus assez progressif. Il y a un moment où j’ai eu très peur. En effet, j’ai dû toucher à quelques-uns des câbles à l’intérieur du tracteur et démonter le tracteur à un stade avancé : couper certains câbles et rajouter mes propres câbles et pièces électroniques. La première fois que j’ai fait ça, je me suis vraiment demandé si c’était une bonne idée, mais finalement ça a très bien marché.

Votre technologie peut-elle être appliquée à d’autres domaines?
Je crois qu’il  y a beaucoup de développements possibles en open source. Lorsque j’étais sur le salon Agritechnica en Allemagne, j’ai parlé à des agriculteurs allemands et j’ai réalisé que beaucoup d’agriculteurs en Allemagne ne possédaient pas de système de navigation par GPS. Ils n’utilisent pas Autosteer car leurs fermes sont trop petites. Ils ne cultivent que quelques hectares et le font souvent avec l’aide de leurs voisins. Toute la technologie open source n’est pas présente là-bas mais je pense qu’elle constitue un moyen abordable d’installer, non pas nécessairement un logiciel pour contrôler un tracteur à distance mais juste un système de pilotage automatique. Cela pourrait être révolutionnaire sur certains marchés je pense.

Avez-vous songé à changer de carrière et vous investir dans des métiers high-tech ?
Je ne pense pas. J’aime être agriculteur, j’aime vivre au milieu de nulle part. Si je travaillais dans un métier technique, je n’aurais plus accès aux tracteurs et je ne pense pas que beaucoup d’agriculteurs me laisseraient jouer avec leurs tracteurs ! C’est quelque chose que l’on fait seulement avec son propre tracteur.

Merci pour cette interview !

 

 

Une étude sur l’impact de la qualité du semis de précision sur le rendement du Maïs

Des chercheurs Brésiliens de l’université fédérale de Santa Maria se sont intéressés à l’effet de différents systèmes de semis de précision sur le rendement en maïs. L’expérimentation a porté sur plusieurs systèmes : semoir de précision classique, semoir de précision avec asservissement électrique, semoir de précision avec asservissement électrique et guidage automatique par GPS centimétrique (RTK). Les résultats montrent que les techniques de précision permettent d’améliorer considérablement la régularité du semis (estimé par le coefficient de variation -CV- de la distance inter-plante sur le rang) et le rendement qui en découle. En moyenne tout diminution de 10% du CV entraîne une augmentation de rendement de 1,2 tonnes par hectare. Dans les conditions de l’expérimentation, les meilleures CV observés sont de 22 % pour les technologies les plus précises et de 39 % pour les technologies les moins précises : soit un gain de quelques 17 %. Idéalement, le CV devrait être inférieur à 10 %. Ce résultat n’a pas pu être atteint, même avec les technologies les plus précises ce qui montre que des marges de progrès en terme de qualité de semis sont encore possibles.

Abstract : Uniform within-row plant spacing is a key crop management strategy to achieve high corn (Zea mays L.) yield. A new precision planting concept is emerging based on the use of modern devices in planters. The objective of this study was to investigate the impact of optimizing within-row plant spacing to enhance plant nutritional status and corn yield. The treatments investigated were (a) traditional planter with mechanical horizontal plate metering system (TP), (b) precision planter with vSet (Precision Planting, Tremont, IL) vacuum meter system (PP) and (c) PP pulled by a tractor equipped with an real time kinematic (RTK)-based auto-steering system (APP). The experimental design was a randomized block with three replications, and the plant evaluations were determined based on a main plot and a plant-to-plant study. Two types of vegetation indexes (VI and normalized difference, NDVI) were used for assessing plant nutritional status. A high standard of uniform plant spacing (CV < 10%) was required to achieve the highest corn yield. Optimizing the within-row plant spacing resulted in higher VI and NDVI. Based on the average of two experiments, PP improved the uniformity of plant spacing (CV = 22.5%) compared to TP (CV = 38.7%). This optimization of within-row plant spacing increased the corn yield by 10.7%. Only in the year with higher corn yield potential did APP result in a yield increase of 6.9% in relation to PP. Although the precision planters investigated had decreased the error in plant distribution, no one reached the plant spacing uniformity required to achieve higher corn yields.

Référence : Hörbe, T. A., Amado, T. J., Reimche, G. B., Schwalbert, R. A., Santi, A. L., & Nienow, C. (2016). Optimization of Within-Row Plant Spacing Increases Nutritional Status and Corn Yield: A Comparative Study. Agronomy Journal.

 

Une application pour gérer le tassement de l’ensilage (FRCUMA Ouest)

tassilo

Tassilo est une application proposée par la Frcuma Ouest. Elle est disponible gratuitement sous Androïd et permet de vérifier si le ou les engins qui assurent le tassement d’un silo sont correctement dimensionnés pour assurer un tassement optimal de l’ensilage. L’utilisateur est invité à renseigner le rendement et le débit de chantier de l’ensileuse puis le matériel utilisé pour le tassement. La qualité de tassement est donnée sur une échelle allant de rouge (mauvais tassement) au vert (bon tassement).

L’application est disponible à l’adresse suivante : https://play.google.com/store/apps/details?id=fr.cuma.application.tasssilo&hl=fr

Un prototype de tracteur pour les vignes en pente

« Le Geisi est un prototype de véhicule autonome développé par Université de Geisenheim : « Il est dédié aux vignes à forte pente, pour les activités de “porte-outils”: transport, fauchage et application de produits de traitement. Objectif: aller là où seuls des hommes à pied se risquent. Il se déplace sur des rouleaux dont la largeur dépasse celle de l’engin lui-même. Ces rouleaux sont munis de pointes en plastique, comme certaines faucheuses mono-essieu de montagne. »

tracteur vigne en pente

L’article complet : http://www.entraid.com/a/2016/07/07/machinisme-agricole/nouveautes/drole-de-tracteur-vignes-pente?utm_content=buffer09a6e&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_campaign=buffer

 

 

Claas propose des remorques auto-chargeuses connectées

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source : http://www.claas.fr/produits/recolte-fourragere/cargos-9000

La remorque autochargeuse Claas Cargos, peut contenir jusqu’à 50 m3 de fourrage. Elle est équipée du système d’optimisation du chargement de la benne EFS, mais surtout, elle bénéficie des dernières innovations de Telematics (point 11 sur la photo de ce billet), la solution d’agriculture connectée du constructeur. Elle enregistre ainsi de nombreuses informations que le tonnage d’herbe, le nombre d’heures d’utilisation par jour, la sollicitation de la prise de force, les tonnages transportés… « Des données qui facilitent la facturation ou remplacent le carnet quotidien du chauffeur, mais permettent d’aller encore plus loin ».

Plus d’informations : http://www.web-agri.fr/machinisme-batiment/recolte-distribution/article/embarquez-vers-la-fenaison-connectee-1154-119796.html

Une dose constante quelle que soit la trajectoire de la rampe du pulvérisateur

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 Source : http://www.materielagricole.info/41279/le-curve-control-de-muller-electronik-module-dans-les-virages/

Le Curve-Control de Müller-Electronik module dans les virages. Un dispositif qui permet de conserver une dose constante dans les virages malgré de grande largeur d’épandage. Un article de la revue matériel agricole à l’adresse suivante : http://www.materielagricole.info/41279/le-curve-control-de-muller-electronik-module-dans-les-virages/
« L’Allemand Müller-Elektronik propose d’équiper le terminal de contrôle d’un pulvérisateur de la fonction Curve-Control. Ce dispositif, uniquement proposé sur les boîtiers Isobus de la marque, ajuste automatiquement la dose d’application de l’outil même dans les virages d’une parcelle. L’utilisateur limite ainsi les risques de sur dosage, à l’intérieur de la courbe, et de sous dosage à l’extérieur… »

Comment le guidage GNSS des machines peut permettre de limiter l’érosion des sols ?

La préservation de l’environnement est un argument souvent avancé (entre autres) pour justifier l’intérêt des outils et méthodes issus de l’agriculture de précision. L’argument environnemental est souvent associé à une optimisation de l’apport des intrants (motivé par des raisons économiques). Il sous-entend que l’apport de la dose juste au bon endroit et au bon moment aura nécessairement moins d’impact sur le milieu. L’argument environnemental de l’agriculture de précision est souvent un effet secondaire et est rarement démontré.

Un article récemment publié par une équipe de chercheurs brésiliens propose d’utiliser l’agriculture de précision (AP) avec un objectif clair de protection du milieu. A ce titre, il s’agit d’une approche originale et exemplaire qui démontre l’intérêt de nouvelles pratiques agricoles envisageables avec l’AP. Cette équipe s’est intéressée au guidage automatique des machines pour optimiser un chantier de plantation (cannes à sucre) en fonction de la pente en vue de :
– minimiser le temps de déplacement et de manoeuvre de la machine (limitation de l’énergie fossile consommée),
– concevoir une intervention agricole (plantation) en vue de limiter l’érosion des sols,

La méthode mise en place permet de prendre en compte la pente (même faible) des parcelles afin de proposer un schéma de plantation qui limitera les effets de l’érosion. Le schéma sera ensuite rigoureusement suivi par la machine guidée par GNSS. Sur plusieurs sites, l’équipe a montré que cette approche pouvait limiter d’un facteur 4 l’érosion des sols sans complexifier l’organisation du chantier. Cette approche suppose toutefois de disposer d’un Modéle numérique d’élévation très précis des parcelles.

Le résumé : Soil erosion in arable fields is intensified on irregular surfaces. Although machine and crop-row patterns following terrain contours reduce runoff and increase water infiltration, these contours are almost never parallel while machine operations always are. In this work, a method is presented to generate patterns of machine paths on sloping land and assess their susceptibility to water erosion. The approach comprises three main process-steps: (1) assembling a comprehensive set of reference tracks and introducing hybrid contour lines; (2) adjust these curved tracks into steerable parallel tracks for agricultural machines; and (3) assess water flow accumulation and susceptibility to soil loss of the corresponding pattern. The methods were implemented in open source software and applied on three case studies concerning sugarcane production in the São Paulo region in Brazil. Our results suggest that soil loss could be reduced fivefold by inserting one single change in the cropping pattern while estimated reductions up to 75% could be obtained by the model when compared to a human-suggested coverage pattern.

Spekken, M., de Bruin, S., Molin, J. P., & Sparovek, G. (2016). Planning machine paths and row crop patterns on steep surfaces to minimize soil erosion. Computers and Electronics in Agriculture, 124, 194-210.