Robotique agricole & Mobilité off-road

La plateforme AgroTechnoPôle revendique un positionnement différentiant dans la chaine de la valeur de production de nouvelles technologies pour l’agriculture avec le développement de solutions et la qualification des performances « des Bancs aux Champs » et « des Champs aux Bancs » en conditions maitrisées et donc reproductibles grâce à ses moyens uniques (infrastructures et équipements).

La thématique Véhicules & Robots agricoles (et d’une façon plus générale Off road) propose de mettre à disposition au service de tous les acteurs concernés un ensemble d’infrastructures et d’équipements différentiant et unique. Ces moyens existants et nouveaux permettront de caractériser de nombreuses fonctions d’engins et véhicules agricole/Off-road dans une grande diversité de situations et de configurations.

Équipements et infrastructures existants

Chez les partenaires

Bras manipulateur

Plateforme Pluie & Brouillard

Sur les installations du site de Montoldre

Piste en croix

Profils inclinés

Ensembles de plateformes robotisées supports de l’UR TSCF / ROMEA

Tracker laser

Drones

Équipements et infrastructures nouveaux

Zones et pistes d’évolution pour la mobilité des véhicules et robots « off-road »

Équipements et infrastructures existants

Des moyens d’investigations originaux structurants existants sont mobilisables.

Chez les partenaires

Bras manipulateur

Les plateformes robotiques de l’Institut Pascal et du CEA List permettent notamment d’adresser la saisie/manipulation de corps mous, objets déformables aux caractéristiques variées (dimensions, matière, dureté…).

Plateforme Pluie & Brouillard

La plateforme PAVIN Pluie & Brouillard du CEREMA située à Clermont-Ferrand est une installation unique pouvant simuler des conditions artificielles et maîtrisées de pluie et de brouillard en grandeur nature. Ces moyens et les compétences associées du partenaire académique CEREMA peuvent être mobilisés par l’’AgroTechnoPôle afin de répondre à toutes sollicitations de recherche et/ou d’essais

Sur les installations du site de Montoldre

La plateforme AgroTechnoPôle dispose sur son site privilégié de Montoldre dans l’Allier (03) d’infrastructures développées par l’UR TSCF permettant de tester et faire évoluer les engins et véhicules mobiles.

Piste en croix

La figure ci-dessus montre une piste en croix permettant de réaliser par exemple des tests sous différents points cardinaux et donc différentes orientations par rapport au soleil.

De nombreux accessoires sont également disponibles comme des obstacles de différentes natures (mannequin, haies naturelles et artificielles, …).

Profils inclinés

Les profils inclinés permettent de tester tous types d’engins mobiles agricoles et de mesurer leurs réponses en fonction des différents pourcentages de pentes appliquées. A ce jour, il existe deux profils de pentes disponibles : 6 %, 15 %.

Ensembles de plateformes robotisées supports de l’UR TSCF / ROMEA

La plateforme AgroTechnoPôle dispose d’un ensemble de robots et de machines mobiles dans une large gamme de configurations (Roues chenilles de types modèles Akerman, skid steering, …). D’autres viendront compléter ce panel en 2023 dans le cadre du « Roboterium » grâce à la participation de l’UR TSCF au projet TIRREX…

Adap2e

Ce système conçu entièrement par l’équipe Romea de l’Unité de recherche TSCF comporte deux plateformes robotisées » permettant de travailler entre elles de façon synchronisée. Ces plateformes mobiles offrent un support aux développements de nouvelles fonctions pour la robotique agricole indépendamment des robots ou tracteurs commerciaux. Elles s’avèrent en cela très intéressante pour l’AgroTechnoPôle avec par exemple la capacité d’offrir aux équipementiers fournisseurs de capteurs ou d’autres sous-ensembles technologiques, un support aux expérimentations de leurs solutions sur des plateformes mobiles « neutres ».

Campero

Cette base mobile (pilotée en skid-Steeering) associée à un bras manipulateur mobile, sert de support pour la recherche sur la manipulation mobile. Le bras périphérique permet d’embarquer 10 kg en bout de bras.

Arocco

Ce robot mobile électrique est équipé de 4 roues motrices et directrices indépendantes. Le robot est ainsi capable d’évoluer sur des terrains accidentés et franchir des pentes jusque 15°. Son poids est de 650kg pour un encombrement de 2×1.5x1m.

RobuFAST

Ce robot permet d’atteindre une vitesse maximale de 10 m/s. Ses roues étroites donnent des conditions d’adhérence assez limitées, et permettent d’étudier des phénomènes dynamiques importants (risques de renversement, de dérapage et pertes d’adhérence).

La plateforme dispose également de nombreux outils de monitoring et de surveillance.

Tracker laser

L’AgroTechnoPôle dispose d’un tracker laser véritable système de positionnement de référence capable de suivre un objet en dynamique et x,y,z avec une précision instantanée de 10 microns.

Drones

L’UR TSCF de l’AgroTechnoPôle possède 2 drones. L’un est le M300 RTK de DJI d’une capacité de temps de vol de 55 min avec une portée de transmission de donnée de 15 km. Il est adapté pour les missions de collecte de données en plein champ avec planification de trajectoire au préalable ou encore les projets de photogrammétrie qui viennent en support par exemples aux travaux sur la section du jumeau numérique.

Équipements et infrastructures nouveaux

Ces équipements différentiant font l’objet de gros investissements sur les plans techniques et financiers. Ils serviront de support à tous les partenaires /projets de l’AgroTechnoPôle. Les premières entreprises référentes impliquées dès le lancement en 2022 de la plateforme apportent leurs concours à la réalisation de ces nouvelles infrastructures.

Section 1 : Zones et pistes d’évolution pour la mobilité des véhicules et robots « off-road »

Les machines et engins agricoles / off-road étant de plus en plus performants grâce à leurs nouvelles fonctions (reposant notamment sur le développement accru de l’intelligence artificielle embarquée), il est indispensable de les qualifier de manière poussée et reproductible.

Dans cet objectif, la plateforme AgroTechnoPôle va se doter de nouvelles pistes et d’aires d’évolution et des équipements associés de référence terrain (outils de mesure et de collectes de données) offrant ainsi toute une palette de conditions expérimentales parfaitement définies et calibrées.

Différents obstacles (négatifs ou positifs, reproduction de différentes rangées de cultures, …) pourront être disposées sur l’ensemble de la Section 1 au gré des besoins spécifiques de chaque projet.

Parmi les différentes zones aménagées, on citera la « Zone A » parfaitement plane et composée de différents revêtements. Cette piste intégrera également une portion dotée de plots d’excitation normalisés permettant de solliciter de façon accentuée la dynamique des ensembles véhicules / outils. Une zone tangentielle (« Zone Abis ») de terre agricole permettra d’augmenter le jeu des configurations d’essais.

La Zone B (d’une surface de plus de 1,5 ha) permettra des essais de longue durée (exemple : Essais endurance de robots) et cela en toute sécurité grâce à ses outils de monitoring et ses dispositifs de sécurité (y compris fossés profonds infranchissables disposés en périphérie). Les zones (« C et C-bis ») dotées de différents profils de pentes (15, 20, 25 et 30 %) ainsi que la Zone D « dite de franchissement » (pentes 40 et 60 %) permettront de qualifier les performances des véhicules en conditions de travail plus difficiles.