Innovative UV-robotics to improve existing IPM strategies and to benefit farmers, consumers and the environment
Les avancées technologiques en robotique, en particulier le développement de robots mobiles autonomes, ont permis à plusieurs secteurs économiques d’automatiser des tâches complexes, irréalisables et/ou trop risquées pour être effectuées par un humain.
De plus, quand leurs utilisations sont optimisées, ces robots sont vecteurs de compétitivité pour l’entreprise, vu leurs impacts positifs sur ses indicateurs de performance en termes de coûts, qualité, délais et sécurité.
Cependant, l’optimisation de l’utilisation des robots est souvent constituée de problématiques décisionnelles complexes liées à la planification, la supervision et le pilotage de leurs activités.
Cette recherche est possible grâce au soutien financier du Fonds européen de développement régional du programme Interreg ENO.
Période: 20/09/2017 – 19/09/2021
Identifiant: NWE621
Type de projet : Interreg Europe du Nord-Ouest
Subvention fond Européen FEDER : 1,35 million €
Budget total du projet : 2,26 millions €
Site internet : NWEurope
Partenaires
Dans le secteur agricole, le traitement avec des rayons UV-C (ultraviolets de type C) représente une alternative durable au traitement chimique actuellement utilisé contre certaines maladies comme le mildiou et l’oïdium. L’application manuelle de l’UV-C étant dangereuse pour les opérateurs qui l’utilisent, l’automatisation et l’optimisation de cette opération est nécessaire pour permettre son introduction en horticulture de façon efficace, sûre et rentable.
Le projet de recherche UV-ROBOT traite les problématiques associées à la robotisation du traitement par UV-C dans l’horticulture. Ce projet a une durée de quatre ans et s’articule autour des trois objectifs principaux suivants :
- Développement de robots pour le traitement autonome du mildiou,
- Intégration du traitement UV-C dans les stratégies de protection intégrées IPM actuelles,
- Mise en œuvre de l’innovation par les producteurs.
Au cours du projet, nous développerons et testerons des robots UV-C et démontrerons leur rentabilité pour combattre le mildiou dans trois types de cultures :
- Cultures sphériques : fraises
- Cultures verticales : tomate et concombre
- Horizontal : laitue et basilic
Les experts en horticulture de Belgique, de France et du Royaume-Uni trouveront ensemble des moyens d’inclure les UV-C dans les stratégies actuelles de lutte intégrée contre les ravageurs (IPM) pour chaque culture.
L’expertise belge en automatisation et l’expertise française en analyse de données vont permettre de développer ensemble des robots innovants capables d’utiliser les UV-C de manière autonome. De plus, la co-création de capteurs innovants pour la surveillance automatique du mildiou réduira la charge de travail des producteurs et assurera un contrôle optimal de la maladie ; cette partie sera traitée par un partenaire britannique spécialisé dans le développement de nez électroniques.
À la fin du projet, les robots développés seront disponibles pour les producteurs avec une interface conviviale et une stratégie de mise en œuvre spécifique aux différentes cultures. Des démonstrations dans la région de l’Europe du Nord-Ouest (ENO) et une communication approfondie pendant et après le projet informeront les producteurs pour assurer la mise en œuvre de l’innovation.
Avec cela, nous voulons rendre les producteurs moins tributaires de la protection chimique des cultures et ainsi réduire l’utilisation de pesticides et la quantité de résidus dans l’horticulture dans le nord-ouest de l’Europe.
Réalisations
Dans le projet UV-Robot, LINEACT CESI est leader du Module de Travail LT sur l’évaluation de l’impact économique à long terme de la solution UV-Robot. Il est aussi impliqué dans le développement de l’interface utilisateur qui permet le contrôle du robot et la définition de ses missions (MT T1).
Dans le cadre du MT T1, LINEACT CESI est responsable de l’activité A3 sur le développement d’une interface utilisateur interactive pour la supervision et le contrôle du robot ainsi que la surveillance de l’évolution des infections et les traitements de la serre par le robot.
Suite à un stage de 5 mois, Kalb Eddine Chelli a conçu et développé une application web pour l’interface de supervision de l’UV-Robot. Ce travail a contribué à la finalisation du livrable D3.1 et correspond à la première version de l’interface utilisateur qui permet à un utilisateur de configurer une nouvelle serre (dimensions, nombre de rangées, etc.), de
sélectionner les portions des rangées à traiter ainsi que l’intensité de traitement à appliquer et générer en conséquence le planning de déplacements du robot dans un format de fichier spécifique (JSON).
Dans le cadre du MT LT, le stagiaire Keerthy Prasad (6mois) a travaillé sur les modèles d’évaluation des coûts de l’application UVc robotisée contre le mildiou en horticulture. Il s’agit d’une étude comparative de la solution UV-Robot par rapport au traitement classique par pulvérisation chimique.
Le doctorant Mérouane Mazar a continué son travail sur le développement d’un simulateur du système, capable de reproduire le comportement du robot UV-C dans une serre. Plusieurs méthodes ont été proposées pour la planification optimale des missions de traitement dans le cas d’un seul robot.
Ce simulateur sera utilisé pour calculer l’impact économique de la mise en œuvre de la stratégie UV-C-IPM qui intègre le traitement par UV-C comme traitement préventif complémentaire aux traitements classiques.
L’équipe LINEACT CESI a participé aux différentes réunions du projet, notamment l’assemblée générale annuelle qui a été organisée dans les locaux de CESI Rouen les 26 -27 Février 2019.
Concernant la dissémination et diffusion, cette période a été marquée par l’acceptation d’un article de revue (ORIJ, Springer IF 2018=1.485) portant sur les travaux de Marouane Mazar sur la sim-optimisation de traitement robotisé du mildiou par l’UV-C. Ces travaux ont été également présentés dans le congrès de la ROADEF 2019.