Applications et défis des robots agricoles

Une des raisons couramment citées pour le besoin de développer l’industrie de la robotique est la pénurie de main-d’œuvre. Cependant, la raison fondamentale de l’avancement de la robotique est de libérer les personnes des environnements de travail difficiles. Par exemple, sous la chaleur étouffante de l’été, où les températures dans les serres agricoles peuvent atteindre jusqu’à 60°C, il est impératif de remplacer le travail humain par des robots, quelle que soit la complexité du travail. C’est une nécessité centrée sur l’humain.

L’agriculture est un système complexe avec de nombreuses étapes, même dans la simple culture des cultures, y compris le semis, les semis, la transplantation, la plantation, l’irrigation, le désherbage, la pulvérisation, la taille, le pincement, la pollinisation, l’éclaircissage, la récolte, le transport et le stockage. Chacune de ces étapes doit être progressivement prise en charge par des robots.

Tendances actuelles dans le développement des robots agricoles

1. Les institutions de recherche se concentrent actuellement sur l’étape de la récolte, qui implique la résolution de trois principaux défis : identifier l’objectif de récolte, localiser la position de coupe et exécuter l’action de récolte. L’identification de la cible nécessite la reconnaissance d’image, ce qui est en phase avec la tendance actuelle de l’intelligence artificielle, facilitant ainsi l’obtention de financements. De plus, la récolte est relativement simple par rapport à des tâches comme le labourage, qui nécessite une puissance élevée et fait face à des conditions souterraines complexes.

Défis communs dans la robotique agricole

1. Coût : Le coût doit être réduit pour correspondre à celui des machines agricoles ordinaires. Actuellement, un seul robot agricole peut coûter des centaines de milliers de dollars, le rendant plus cher qu’une voiture haut de gamme, ce qui manque de rentabilité. C’est particulièrement vrai pour les robots utilisés intensivement pendant de courtes périodes et restent inactifs le reste du temps, comme les robots de cueillette de thé. Par exemple, dans une région productrice de thé, le thé vert doit être récolté en environ 14 jours. Même si chaque robot peut remplacer le travail de cinq personnes, un grand nombre de robots seraient nécessaires pour des opérations concentrées.

2. Adaptabilité aux terrains complexes : Les terrains agricoles sont complexes, allant des différentes pentes des zones montagneuses à divers environnements dans les serres, y compris le sol meuble, le sol dur, les champs boueux et les rizières. Le choix de la plateforme de mobilité appropriée est déjà une tâche difficile.

3. Normes des machines agricoles et de l’agronomie : Bien que la production agricole soit normalisée dans son ensemble, elle est extrêmement discrète dans la pratique. Des normes telles que l’espacement des plantes, l’espacement des rangées et la profondeur de plantation doivent être unifiées, et cette unification présente des caractéristiques régionales distinctes. Les conditions locales varient, et lors de la conception des machines agricoles, il est essentiel de prendre pleinement en compte les besoins réels des différentes régions. De plus, certains problèmes ne peuvent pas être résolus par les machines seules et nécessitent des solutions au stade de l’agronomie. Par exemple, au lieu de développer un robot de cueillette de raisins capable de manipuler les raisins poussant à différents angles, il pourrait être plus efficace de planter les raisins d’une manière qui répond aux besoins d’automatisation des robots de cueillette. Les cultures sont hautement malléables, et les modifier est souvent plus facile.

4. Stabilité : Le respect des délais est crucial dans la production agricole, et rien n’irrite plus les agriculteurs qu’une panne de machine au moment critique. Les machines mécaniques traditionnelles peuvent souvent être réparées rapidement par les agriculteurs ou les stations de réparation locales, mais les robots agricoles ont des circuits complexes et des logiciels que les ressources locales peuvent avoir du mal à réparer rapidement. Si le fabricant ne peut pas fournir une assistance en temps opportun, cela peut sérieusement affecter le calendrier agricole et l’expérience utilisateur.