La robotique en agriculture

Les infographies du secteur AgTech vous ont manqué ? Qu’à cela ne tienne, l’été fut beau, l’été fut chaud, et l’été fut également productif. Nous revenons aujourd’hui avec un panorama des machines et projets de la robotique en agriculture ! Ce travail est issu de la collaboration avec Jérémy Risler, pendant son stage de M1 de 2 mois à l’institut agro de Montpellier.

Les précédentes infographies d’Aspexit – celles sur l’écosystème numérique en production végétale – ont été présentées sous la forme d’une image statique. Tous nos nouveaux travaux sont maintenant passés sous la forme d’arborescente interactive directement disponible depuis un navigateur internet dont le lien est en bas de l’article (l’arborescence n’est plus circulaire, elle a repris la forme d’une hiérarchie plus classique). Ces cartographies dynamiques vous permettront de vous balader plus facilement au sein des écosystèmes Agtech ! Pour les lecteurs intéressés, l’interface web interactive a été mise en place à l’aide du langage R et du package Shiny. L’arborescence est construite à partir du package ‘collapsibletree’.

Comme pour toutes les infographies que nous proposons, nous essayons de balayer large. Les engins et projets de la robotique agricole ont été cherchés dans le monde entier ; nous nous excusons d’avance pour toutes les solutions que nous aurions pu avoir oubliées. N’hésitez pas à nous contacter en ce sens.

 

Quelques éléments préalables à la l’utilisation de ce panorama de la robotique agricole

L’interface est constituée de deux panneaux (dans la bande noire en haut de l’interface) :

  • Dans le premier, vous pouvez interagir avec l’arborescence à l’aide de clics de souris et des filtres mis à disposition. Au sein de l’arborescence, les nœuds sont classés – de haut en bas – par ordre décroissant du nombre de solutions présentes dans chacun des nœuds. Un tableur sous l’arborescence fait la synthèse des solutions sélectionnées.
  • Dans le deuxième, vous trouverez les explications des critères et labels utilisés pour catégoriser les robots

Nous avons défini le robot comme suit : « Un robot est un système mécatronique capable d’effectuer une tâche de façon autonome ou semi-autonome. Il a vocation à remplacer ou à assister l’agriculteur sur un certain nombre de tâches dont la collecte d’informations (prise d’images…) et les actions concrètes sur le terrain (désherbage, pulvérisation…). Le robot peut intervenir au souhait de l’agriculteur à l’échelle de l’exploitation, que le système lui appartienne ou soit utilisé comme un service ». Dans cette définition, le drone est considéré comme un robot semi-autonome. Les acteurs fabriquant ou vendant des drones ont donc été pris en compte dans l’infographie.

L’infographie recense exclusivement les robots, et pas l’intelligence embarquée sur des capteurs qui pourrait être utilisée pour réaliser une action concrète sur le terrain (exemple : les technologies embarquées de Blue river Technology ou de Carbon Bee Agtech pour détecter des adventices et actionner un mécanisme de pulvérisation sur un tracteur). De la même façon, nous n’avons pas inclus les bras robotisés, estimant qu’ils s’approchaient plus d’un outil high-tech que d’un robot disposant d’autonomie.

 

Les retours de Jérémy suite à son stage :

De l’état général du marché

Le marché de la robotique agricole ne semble pas encore mature. Les offres sont peu nombreuses malgré les projets pléthoriques et le déploiement effectif des robots sur le terrain ne dépasse pas quelques centaines d’appareils éparpillés. Un certain nombre de structures et de collectifs tentent de coordonner les efforts et de rendre visibles les machines, notamment à travers des tests en plein champ, mais le marché de la robotique agricole reste embryonnaire. L’adaptation des robots au milieu extérieur, et les contraintes qu’imposent les conditions climatiques et le travail en milieu ouvert, sont source de nombreuses difficultés techniques qui ralentissent le développement des engins. Même si beaucoup de projets sont dans les cartons de nombreuses entreprises et starts up, très peu sont exploitables en l’état. Cela explique notamment le développement plus important des robots d’élevage, dont la mobilité est restreinte par un système de guidage, et qui évoluent dans un milieu clos.

Bien que ce ne soit pas toujours l’objectif du projet, on distingue en creux que l’intérêt du robot réside surtout pour le moment dans sa spécificité et son autonomie. Les machines n’entraînent pas toujours un gain de temps significatif (débit de chantier faible, besoin de personnes pour accompagner les robots et les réparer/entretenir), et leur prix semble réduire notablement les économies qu’ils permettent de réaliser. Leur intérêt principal consiste dans le confort de travail qu’ils permettent d’obtenir en soulageant l’agriculteur de certaines tâches difficiles, et de compenser la perte de main d’œuvre dans certains secteurs (maraichage, viticulture…).

De l’importance de la législation

La législation n’est pas vraiment en faveur des robots en agriculture. En France, par exemple, la législation concernant les drones les restreint à une capacité d’emport de 25kg. A côté de ça, l’utilisateur doit avoir été formé spécifiquement à leur usage, quand bien même leur guidage est automatique, ce qui restreint considérablement leur usage par les agriculteurs eux-mêmes. La législation concernant les robots terrestres est assez floue également, avec notamment une vitesse maximale et une surveillance constante imposée aux robots, limitant encore une partie de l’intérêt de la robotisation des tâches (rajoutons à cela les contraintes sur les déplacements, et évitements d’obstacles des robots). Certaines structures peuvent se refuser à des investissements lourds qui pourraient être réduits à néants par une législation en train d’être écrite.

Cependant, les restrictions d’usage des phytosanitaires -autant en termes de produit que de quantité- (plan Ecophyto II+) sont un facteur législatif qui devrait encourager l’adoptions de robots car le désherbage mécanique nécessite en général plus de passages que le désherbage chimique, et donc plus de temps et de fuel, ce qui peut accroitre l’intérêt d’un robot désherbeur, opportunité qui n’a d’ailleurs pas échappé aux fabricants. Ces mêmes restrictions ont un effet similaire sur les dispositifs de désherbage chimique sélectif, qu’ils soient autonomes (robots) ou embarqués (bras robotisés, rampe sélectives).

Des informations manquantes

Des informations peuvent manquer dans ce travail pour plusieurs raisons. L’une d’entre elle réside dans le secret qui entoure certains projets des grandes compagnies – qui ne souhaitent par exemple pas que trop d’informations ne soient divulguées avant que le produit ne soit disponible, et garder ainsi un avantage concurrentiel. Par ailleurs, la complexité d’un robot agricole nécessite des compétences que n’ont pas toujours les équipementiers. Ces derniers font alors appel à des sous-traitant, à des instituts de recherche, ou à des starts up spécialisées. Une fois ces consortiums créés, il devient compliqué de savoir sous quel nom le produit final sera vendu, ce qui rend flou (vu de l’extérieur), le commanditaire et les conditions de commercialisation. Il est parfois également compliqué de savoir si certains projets sont toujours en cours ou s’ils ont été abandonnés, faute de financement (ou pour toute autre raison).

Les choix des critères et labels de l’arborescence sont critiquables, à la fois ceux qui servent à la hiérarchie de l’arbre, et ceux qui servent de filtre. Le classement des robots par filière (maraichage, grandes cultures, viticulture…) est par exemple questionnable dans le sens où certains des robots destinés à une filière particulière pourraient être adaptés/modifiés pour s’intégrer à une autre filière.

 

Pour continuer à prendre du recul

Pour continuer la réflexion, je vous invite à lire un article publié en 2019 dans la revue scientifique Precision Agriculture : « Economics of robots and automation in field crop production » (Lowenberg-Deboer et al). Dans la discussion, les auteurs questionnent énormément de sujets autour de la robotique agricole, dont notamment

  • les impacts économiques et les externalités régionales et nationales à l’arrivée de robots dans les champs,
  • la taille optimale des robots,
  • la restructuration des équipementiers,
  • les estimations de marchés potentiels,
  • le rapport coût/bénéfice des réglementations sur la sécurité des robots,
  • ….

 

LIEN VERS L’INFOGRAPHIE INTERACTIVE

 

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