L'utilisation de la technologie robotisée dans l'agriculture présente, outre les avantages reconnus tels que les économies de main-d'œuvre, une plus grande capacité et des coûts réduits, un autre avantage significatif. Il a le potentiel de réduire la pression sur le sol et ainsi d’améliorer la qualité. Un consortium est actif au Flevoland avec cette philosophie comme objectif. L’idée est de construire un robot à fumier fonctionnant de manière autonome, qui fertilise intelligemment et préserve le sol.
L'éleveur laitier Gerrit van den Pol de Dronten est confronté à un défi : il recherche pour son entreprise une trémie à fumier ayant une grande capacité mais une faible pression au sol. L'éleveur fertilise de nombreuses prairies ressemées, où il est essentiel d'éviter l'orniérage et le compactage des sols. Capacité et faible poids sont difficiles à combiner. C’est ainsi qu’est née l’idée d’un robot à fumier intelligent.
Fosse à fumier autonome Consortium
Van den Pol a contacté Corné Kocks, maître de conférences en agriculture de précision à l'Université des Sciences Appliquées Aeres de Dronten, avec son idée. L’idée de l’injecteur autonome s’est avérée être un merveilleux objet d’étude. Cependant, cela nécessite des connaissances en génie mécanique et en technologie robotique. Pour cela, nous nous sommes tournés vers le constructeur de machines Veenhuis et le spécialiste de la robotique Precision Makers. Un consortium a été créé avec la coopération du directeur de Veenhuis, Walter Veenhuis, et d'Allard Martinet de Precision Makers. Un deuxième producteur laitier, Mark Havermans, du Brabant septentrional, a également rejoint l'entreprise. L’objectif : disposer d’un robot de fertilisation autonome et intelligent sur le terrain d’ici fin 2018.
Commencer par la pratique
«Le consortium est un creuset d'expertise», résume Kocks. « Il est préférable pour vous d'avoir une situation pratique. Les problèmes de dentition peuvent être résolus immédiatement. Tout d'abord, un ensemble d'exigences est établi, après quoi les goulets d'étranglement sont identifiés que les entreprises doivent résoudre individuellement.
«La robotisation tire sa puissance des tâches répétitives», explique Martinet. « Pensez aux robots de soudage, de traite et d'alimentation. Le défi est d’appliquer cela à l’injection de fumier. Le souhait ultime est une machine économe au sol. Cela est dû à une combinaison de faible poids et à la bonne combinaison de pneus. La prochaine étape est la fertilisation spécifique à un emplacement à l’aide de capteurs NIR et d’une agriculture de précision. Un robot n'est pas polyvalent. Il ne peut pas fonctionner avec 30 machines différentes, comme le ferait un tracteur. Il faudra peut-être qu’une autre personne soit présente lors de la première version. Il peut alors contrôler plusieurs robots.
Composants connus
À quoi ressemble réellement le robot ? Sur la planche à dessin, il s'agit d'un tricycle avec des pneus basse pression, un réservoir d'environ 5 mètres cubes et un injecteur de 3 mètres de large. La version 1.0 utilise des composants bien connus, tels qu'un moteur diesel et un entraînement hydrostatique. Les moteurs électriques et l’énergie solaire sont l’avenir.
Veenhuis : « L'épandage du lisier est un travail difficile, car il faut transporter de gros volumes. L'engrais liquide est utilisé en quantités beaucoup plus faibles. Le robot fait le plein automatiquement dans une station-service en tournière ou dans la cour. Les transports sont d'une grande importance. En tant que fabricant, nous veillons également au succès commercial. À notre avis, le robot a le potentiel d’être utilisé à l’échelle internationale. En permettant à plusieurs robots de travailler 24 heures sur XNUMX, vous pouvez atteindre une capacité élevée. C’est intéressant pour les entrepreneurs. Ils peuvent se concentrer entièrement sur le transport du fumier. Les robots le chasseront.
Planification de trajectoire
En plus du matériel, le logiciel est également confronté à un travail gigantesque. C'est la tâche de Martinet et de Precision Makers : « Un épandage intelligent du fumier signifie un remplissage intelligent et la détermination de votre itinéraire idéal. Nous appelons cela la planification de chemin. La machine se déplace en cercles (boucles) à travers le champ et essaie de parcourir le moins de mètres possible. Un exemple : il peut être plus avantageux de ne pas remplir complètement le réservoir ou, en raison de la longueur de la parcelle, de ne fertiliser que la moitié de la largeur de travail. Vous parlez d'intelligence artificielle. C’est un jeu d’enfant pour un humain, mais extrêmement complexe pour les robots. En tant que conducteur, vous prenez des décisions en permanence. Chacun à sa manière.
«Un inconvénient est que le conducteur humain prend également de mauvaises décisions», ajoute Veenhuis. « Continuez à conduire dans un endroit humide, ce qui le coincera. En prenant des décisions basées sur des capteurs, vous pouvez travailler de manière plus sûre. L'industrie automobile y travaille également. Selon les personnes concernées, un système de tuyaux de traînage n'est donc pas possible. Cette méthode est encore plus complexe. Van den Pol n'aime pas cela du point de vue de la pression au sol, car la force de traction nécessite une combinaison lourde. Cela représente jusqu'à 8 tonnes.
La sécurité n'est pas un obstacle
Un autre point qui figure en bonne place à l’ordre du jour de la technologie robotique est la sécurité. Ceci est plus facile à respecter pour les applications agricoles que pour les voitures autonomes. Martinet ne s’attend à aucun problème d’un point de vue juridique et assurantiel. « Le robot à fumier travaille sur son propre terrain, ce qui facilite les choses. Cependant, nous devons décider du degré d’intervention humaine nécessaire. Tout dépend du logiciel de planification d'itinéraire. Nous utilisons le GPS RTK comme base. C'est assez fiable. Les contours des champs sont chargés à l'avance afin que les limites soient connues. Les problèmes viennent principalement du logiciel. Construire un prototype peut être relativement rapide. La phase préliminaire est relativement longue.
Tests en 2018
Cependant, du point de vue de la fabrication, Veenhuis voit beaucoup de travail dans l'ingénierie. Une fois le concept développé et la planification du parcours prête, un prototype peut être construit. Celui-ci sera testé en 2018, afin que les résultats soient connus à la fin de l'année prochaine et que la machine entre dans sa prochaine phase. Consciemment, seul le lisier est pris en compte. "À l'avenir, cela pourrait également fonctionner pour le fumier solide", pense Veenhuis. « Nous n'élaborons pas consciemment un projet trop vaste, sinon le développement prendrait encore plus de temps. Il est trop tôt pour donner un prix, mais nous surveillons de près les coûts de conception et les coûts par mètre cube de fumier. Toutefois, les bénéfices pour le sol sont difficiles à exprimer en termes monétaires.
Vision future
Le professeur Kocks a déjà une vision pour l'avenir : « La version 1.0 est la machine standard selon un concept bien connu : moteur diesel, système hydraulique et injecteur. La version 2.0 fonctionne de manière neutre en énergie et dans la version 3.0, nous utilisons un composite biosourcé pour construire la machine. L'énergie solaire ou l'hydrogène peuvent être utilisés comme source d'énergie.
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