Des chercheurs développent un robot à quatre roues et à deux axes orthogonaux pour entretenir les plantes cultivées sous des panneaux solaires

par Houssen Moshinaly · 23 mars 2023

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La synécoculture est une nouvelle méthode agricole préconisée par le Dr Masatoshi Funabashi, chercheur principal chez Sony Computer Science Laboratories, Inc. (Sony CSL), dans laquelle divers types de plantes sont mélangés et cultivés à haute densité, établissant une riche biodiversité tout en bénéficiant de l’auto -capacité d’organisation de l’écosystème. Cependant, une végétation aussi dense nécessite un entretien fréquent – les graines doivent être semées, les mauvaises herbes doivent être taillées et les cultures doivent être récoltées. La synécoculture nécessite donc un haut niveau de culture écologique et une prise de décision complexe. Et tandis que les problèmes opérationnels présents avec Synecoculture peuvent être résolus en utilisant un robot agricole, la plupart des robots existants ne peuvent automatiser qu’une des trois tâches ci-dessus dans un environnement agricole simple, manquant ainsi des compétences d’alphabétisation et de prise de décision requises pour pratiquer la synécoculture. De plus, les robots peuvent entrer en contact inutile avec les plantes et les endommager, affectant leur croissance et la récolte.

Avec la prise de conscience croissante des problèmes environnementaux, un tel écart entre les performances des humains et celles des robots conventionnels a stimulé l’innovation pour améliorer ces derniers. Un groupe de chercheurs dirigé par Takuya Otani, professeur adjoint à l’Université Waseda, en collaboration avec Sustainergy Company et Sony CSL, a conçu un nouveau robot capable d’effectuer efficacement la synécoculture. Le robot s’appelle SynRobo, “syn” véhiculant le sens de “avec” les humains. Il gère une variété de plantes mixtes cultivées à l’ombre de panneaux solaires, un espace autrement inutilisé. Un article décrivant leurs recherches a été publié dans le volume 13, numéro 1 de Agriculturele 21 décembre 2022. Cet article a été co-écrit par le professeur Atsuo Takanishi, également de l’Université Waseda, d’autres chercheurs de Sony CSL et des étudiants de l’Université Waseda.

Otani explique brièvement la conception du nouveau robot. “Il dispose d’un mécanisme à quatre roues qui permet de se déplacer sur un terrain accidenté et d’un bras robotique qui se dilate et se contracte pour aider à surmonter les obstacles. Le robot peut se déplacer sur les pentes et éviter les petits pas. Le système utilise également un 360^o caméra pour reconnaître et manœuvrer son environnement. De plus, il est chargé de divers outils agricoles – ancres (pour percer des trous), ciseaux d’élagage et configurations de récolte. Le robot ajuste sa position à l’aide du bras robotisé et d’une table à axes orthogonaux qui peut se déplacer horizontalement.”

Outre ces caractéristiques inhérentes, les chercheurs ont également inventé des techniques d’ensemencement efficace. Ils ont enrobé les graines de différentes plantes avec de la terre pour faire des boules de taille égale. Ceux-ci ont rendu leur forme et leur taille cohérentes, de sorte que le robot puisse facilement semer les graines de plusieurs plantes. De plus, un système de manœuvre facile à utiliser et contrôlé par l’homme a été développé pour faciliter la fonctionnalité du robot. Le système l’aide à utiliser des outils, à mettre en œuvre un semis automatique et à changer de tâche.

Le nouveau robot pourrait semer, tailler et récolter avec succès dans une végétation dense, en contactant au minimum l’environnement pendant les tâches grâce à son corps petit et flexible. De plus, le nouveau système de manœuvre a permis au robot d’éviter les obstacles 50% mieux tout en réduisant son temps de fonctionnement de 49%, par rapport à un simple contrôleur.

“Cette recherche a développé un robot agricole qui fonctionne dans des environnements où de multiples espèces de plantes poussent dans des mélanges denses”, nous dit Otani. “Il peut être largement utilisé dans l’agriculture générale ainsi que dans la synécoculture – seuls les outils doivent être changés lorsque l’on travaille avec différentes plantes. Ce robot contribuera à améliorer le rendement par unité de surface et à augmenter l’efficacité de l’agriculture. De plus, ses données d’exploitation agricole aidera à automatiser le système de manœuvre. En conséquence, les robots pourraient aider l’agriculture dans une pléthore d’environnements. En fait, Sustainergy Company se prépare actuellement à commercialiser cette innovation dans des champs abandonnés au Japon et des zones désertifiées au Kenya, entre autres.

Ces progrès favoriseront l’agriculture synécoculture, avec la combinaison d’énergies renouvelables, et aideront à résoudre divers problèmes urgents, notamment le changement climatique et la crise énergétique. La présente recherche est une étape cruciale vers la réalisation d’une agriculture durable et de la neutralité carbone. Espérons un robot intelligent et habile qui soutienne efficacement la synécoculture à grande échelle !