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VineScout : un robot d’observation viticole autonome élaboré par l’Université Polytechnique de Valence

Après qu’une entreprise française ait fait appel au CEA List pour élaborer un modèle de machine learning pour trier les bouchons de liège, c’est au tour de l’université polytechnique de Valence (UPV) de proposer un robot innovant dans le monde de la viticulture. Cette nouvelle machine agricole exploite l’intelligence artificielle, la big data et des innovations en robotique. Ce système aidera le vigneron à optimiser l’irrigation de ses vignes et à planifier plus efficacement les vendanges.

Un robot d’observation viticole 100 % autonome

Pendant sept ans, une équipe de chercheurs de l’Université Polytechnique de Valence a travaillé sur l’élaboration d’un robot d’observation viticole. Intitulé VineScout, il est entièrement électrique et sa batterie a une autonomie de deux jours au minimum. De manière autonome, l’appareil mesure les paramètres du vignoble afin d’estimer ses besoins en eau, anticiper la variation du degré de maturité des vignes ou analyser son développement végétatif.

Francisco Rovira, directeur du laboratoire de la robotique agricole de l’UPV a évoqué l’aide qu’apporterait ce robot aux vignerons :

“VineScout peut surveiller le vignoble autant de fois que le fermier en a besoin, l’aidant à faire une utilisation plus rationnelle de l’eau et, en général, à connaître l’état du vignoble grâce à des indicateurs objectifs, tels que les différences de vigueur de la plante ou les propriétés de la vigne au sein d’une même parcelle. Elle aide le vigneron à récolter, fertiliser ou irriguer de manière plus efficace.”

Dès que la machine se situe à environ un mètre des vignes, elle collecte chaque donnée au sol. Les informations sont traquées grâce à la géolocalisation, ainsi le vigneron sait à quelle heure, et à quel endroit, la mesure a été effectuée. Verónica Saiz, chercheuse au même laboratoire, a souligné les capacités du robot en matière de données :

“Il est capable d’enregistrer environ 12 000 points par heure, chaque point contient 30 données. C’est beaucoup mieux par rapport à l’échantillonnage manuel traditionnel, qui atteint à peine 40 mesures par heure, ce qui donne une idée de la manière dont ce robot peut faciliter le travail des vignerons.”

Un système qui aide le vigneron, mais qui ne le remplace pas

Francisco Roviva précise dans ses propos que le robot est là pour apporter une grande aide au vigneron, mais n’est pas là pour effectuer l’ensemble des tâches qu’il doit réaliser, à sa place :

“Avec toutes les données que le robot enregistre et traite, le producteur obtient une carte de son domaine, qui synthétise les informations clés nécessaires à une gestion avancée des cultures. VineScout ne remplace pas le vigneron, il facilite son travail, évite les tâches les plus dures du terrain et enrichit ses connaissances et son expérience, qui se nourrissent désormais d’informations plus précises de manière plus rapide.”

Pour éviter le chargement de cartes préenregistrées dans le robot, le robot intègre un système totalement indépendant des signaux GPS. Les potentiels utilisateurs du robot sont sensibles à cette installation, car ils ne sont pas initiés à ce genre de manipulation technique. Ce modèle permet à VineScout de circuler à travers les vignes de manière autonome, tout en évitant les collisions et les obstacles.

Andres Cuenca, également chercheur dans ce laboratoire, précise le fonctionnement de ce système :

“Ce robot intègre trois dispositifs de perception à l’avant. Deux d’entre eux permettent au système de naviguer dans un réseau bidimensionnel et ne nécessitent pas l’intervention d’un opérateur pour le conduire lorsque le robot se déplace entre les rangées. De plus, le système de sécurité le fait s’arrêter à tout obstacle pouvant apparaître sur la route, en attendant sept secondes que le chemin se dégage ou en arrêtant le robot en toute sécurité et en avertissant acoustiquement l’opérateur s’il s’agit d’un obstacle permanent.”

L’automatisation des cultures et des vignes

L’équipe de chercheurs a conçu ce robot dans l’optique d’apporter une vraie aide aux agriculteurs, et ce, dans de nombreuses tâches. Des capteurs environnementaux, radiométriques et spectraux ont été installés dans le dispositif en ce sens. Francisco Roveira ajoute :

“VineScout est une approche complètement nouvelle de l’automatisation agricole pour le palissage des cultures qui possède de multiples avantages : c’est un système autonome qui peut être utilisé sur des parcelles où le signal GNSS ne peut pas être garanti en permanence, il ouvre la voie à l’utilisation des mégadonnées en agriculture, il fournit des informations critiques sur les facteurs clés d’une agriculture durable, il permet l’intégration d’autres capteurs pour étendre sa capacité d’information et, quelles que soient les conditions environnementales exigeantes, il s’est avéré robuste et fiable.”

VineScout se veut le précurseur de l’automatisation des cultures. En effet, même si ce système a été implémenté dans un robot terrestre, il pourrait être modifié et inclus dans d’autres machines autonomes comme des moissonneuses, des machines de désherbage ou des machines à vendanger dans des optiques différentes que celle de la collecte de données. Une certitude, l’IA est un allié de plus en plus précieux de l’agriculture.

Zacharie Tazrout

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