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Chômage chimique chez les horticulteurs ou innovation ?
Des robots envahisseurs
dans les serres lettones.
Presse - Bulletin electronique de l’Adit
Culture florale en Courlande - juin 2011

Des scientifiques de l’Université Technique de Riga en coopération avec l’Université d’Agriculture de Lettonie et la société lettone "Terra Virtuala" développent une nouvelle technologie de robots qui permettrait d’accroître la productivité agricole.

Article mis en ligne le 28 août 2012
dernière modification le 2 novembre 2012

par JB
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Des robots vont envahir les serres lettones

Une information traduite et transmise par l’Adit, qui met à votre disposition depuis 1996 toutes ses ressources informationnelles en partenariat avec les Services Scientifiques des Ambassades de France.
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/70763.htm

Ces travaux de recherche s’intègrent dans le projet européen intitulé "Développements technologiques pour un système robotique multi-agents", financé par les fonds européens ERDF à hauteur de 90% (soit 458.000 euros) [3]. Il a déjà obtenu deux brevets pour des solutions techniques liées à une plate-forme robotique, ainsi que pour des robots logiciels développés pour une utilisation dans les serres.

Pourquoi recourir à des robots dans les serres ?

Les besoins en éléments nutritifs chimiques et en pesticides constituent les processus les plus importants pour la production agricole mais aussi les plus dangereux. Le développement de robots pour l’utilisation dans les serres devrait ainsi permettre d’améliorer l’efficacité chimique, de réduire les coûts, de minimiser les risques sur la santé et de réduire certains effets néfastes sur l’environnement.

Une technologie de pointe pour les serres agricoles

L’objectif des chercheurs est de tester et d’améliorer la technologie robotique pour travailler dans les serres d’ici la fin 2013. Le système développé est un système multi-agents qui utilise des méthodes d’intelligence artificielle pour la coordination des robots, l’ordonnancement des tâches et la surveillance. L’un des défis scientifiques est de concevoir un module de contrôle robotique sans infrastructure spécifique mais un réseau de communication sans fil tel qu’un réseau Wi-Fi. Selon Agris Nikitenko, chercheur et maître de conférence en conception et théorie des systèmes à l’Université Technique de Riga, les chercheurs travaillent actuellement sur le premier prototype et en sont à la phase de création de logiciel intégrant le contrôle du robot.

Les robots ont diverses utilités dans l’agriculture et devraient notamment servir à "communiquer avec les plantes" équipées de capteurs. Ces capteurs pourront ainsi informer de l’état nutritionnel de la plante, du taux de nutriments, du taux d’humidité, etc. Le robot pourra répondre et agir en fonction de l’information qui lui sera transmise (arrosage, pulvérisation d’engrais, récolte en fonction du niveau de maturité).

Quels sont les défis techniques de ce projet ?

Une part non négligeable du projet est l’évaluation de l’influence souvent hasardeuse de l’environnement sur le système robotique du fait de la teneur relative en engrais ou produits chimiques utilisés, des conditions de température, de luminosité et d’humidité, caractéristiques des serres agricoles. Les composants structurels miniatures du robot, sensibles à la corrosion, devront être en mesure de supporter ces conditions spécifiques ; les premiers résultats de cette étude ont déjà été publiés [4].

La création d’une interaction voire d’un comportement social entre plusieurs robots est également un des défis de ce projet. Il est généralement difficile d’implémenter ces fonctionnalités directement dans les robots en raison des limitations fonctionnelles et physiques ainsi que de l’hétérogénéité entre les robots. Une des solutions proposées est d’implémenter un système de gestion des robots à l’extérieur tout en conservant une certaine autonomie des robots. Le robot est associé à un agent et conserve la même autonomie qu’un système d’exploitation unique avec ses propres algorithmes originaux durant l’exécution des tâches [5].

Quels sont les objectifs dans un futur proche ?

Les recherches futures vont se concentrer sur l’étude de la protection des capteurs optiques et des circuits intégrés face à la corrosion, et également sur des essais des robots-prototypes dans un environnement virtuel (utilisé comme banc d’essai à des fins expérimentales) et par suite dans un environnement réel.

Afin de mettre en œuvre un système de gestion des robots entièrement fonctionnel à la décomposition et à l’attribution des tâches, il est nécessaire de définir dans la pratique des critères d’optimalité. L’implémentation d’une optimisation multi-critères constitue une partie essentielle du système pour la répartition des tâches. Des méthodes d’auto-localisation et de positionnement sont en cours de développement.

Pour en savoir plus, contacts :

- Agris Nikitenko, chercheur à l’Institut de Systèmes Informatiques Appliqués à l’Université Technique de Riga - T +371 67089595 / agris.nikitenko[at]rtu.lv / http://stpk.cs.rtu.lv/en/dalibnieks/nikitenko
- Aldis Lojans, conférencier de l’Université d’Agriculture de Lettonie - alojans[at]cs.llu.lv
- [1] Université Technique de Riga : http://www.rtu.lv/en/
- [2] Université d’Agriculture de Lettonie : http://eng.llu.lv/
- [3] Informations sur l’avancement du projet (en letton) : http://www.rtu.lv/content/view/5226/1867/lang,lv/
- [4] Lojans A., Kakitis A., "Evaluation of environment factors influencing robots in greenhouses", Engineering for rural developement proceedings (2012), pp. 151-156 : http://tf.llu.lv/conference/proceedings2012/Papers/026_Lojans_A.pdf
- [5] Lavendelis E., Liekna A., Nikitenko A., Grabovskis A., Grundspenkis J., "Multi-Agent Robotic System Architecture For Effective Task Allocation and Management.", 11th WSEAS International Conference on Signal Processing, Robotics and Automation (2012), pp. 167-174 : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/FPGOG

Sources :
"RTU zinatnieki izstrada robotus darbam siltumnicas", LA 16.04.2012 : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/A9siX

Rédacteurs :
Olivia Leroy - olivia.leroy[at]institut-francais.lv


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