Un système robotique pour cueillir de la laitue

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Des ingénieurs de l’Université de Cambridge ont développé un robot qui peut identifier et cueillir de manière autonome de la laitue iceberg, qui est l’une des cultures les plus exigeantes pour les cueilleurs humains.

Un robot autonome qui cueille de la laitue

Ce robot appelé Vegebot, a été formé à l’aide d’un algorithme d’apprentissage automatique qui l’a aidé à distinguer les laitues saines et prêtes à être récoltées, dans diverses conditions météorologiques.

La récolte agricole est un secteur de l’industrie qui a toujours adopté les nouvelles avancées technologiques. Certaines cultures, telles que le blé ou les pommes de terre, sont relativement faciles à récolter mécaniquement, mais d’autres nécessitent encore un travail humain laborieux. Développer un système robotique autonome pour cueillir un légume tel que le concombre, par exemple, s’est révélé extrêmement difficile.

La laitue est un autre culture légume qui, jusqu’à présent, s’est montrée résistante à l’automatisation. En plus de tomber à plat et de devoir être coupé à des endroits précis, un champ de laitue représente un nouveau défi pour la vision robotique, qui doit reconnaître correctement l’endroit où la laitue doit être coupée puis récoltée.

« Chaque domaine est différent, chaque laitue est différente », déclare le coauteur de l’étude, Simon Birrell, quant aux défis particuliers liés au développement d’un système de récolte de laitue autonome.

Trouver des solutions à deux défis

Le premier problème, et sans doute le plus complexe que les ingénieurs devaient résoudre lors du développement de leur robot consistait à apprendre au système à identifier la bonne laitue dans un champ complètement vert. Un algorithme d’apprentissage automatique a été développé, puis a entraîné le système robotique, d’abord sur des images de laitues, puis avec des laitues réelles en laboratoire.

Le deuxième défi consistait à trouver un moyen de s’assurer que le robot pouvait couper et cueillir chaque laitue avec la précision nécessaire pour maintenir une longueur de tige conforme aux normes commerciales. Cela impliquait un bras mécanique souple conçu sur mesure, avec une deuxième caméra près de la lame pour s’assurer d’une coupe lisse et parfaite.

La machine que les chercheurs ont obtenue après avoir procédé à tous ces ajustements est appelée Vegebot; laquelle a montré qu’elle pouvait récolter de la laitue dans un champ avec une grande précision – avec un taux de réussite de 91%.

Ce système doit être optimisé

Mais ce système a encore besoin d’être optimisé avant de devenir une solution commerciale, car elle endommage certaines laitues dans environ 38% des cas. Les chercheurs ont noté que ce taux important de laitues cueillies n’était pas conforme aux normes des supermarchés, mais restait néanmoins comestible.

Un autre obstacle à surmonter est la vitesse du système, Vegebot prenant en moyenne près de 32 secondes pour cueillir chaque laitue. Cette vitesse est beaucoup plus lente qu’un cueilleur humain, mais les chercheurs suggèrent que des matériaux plus légers devraient accélérer ce processus.

Sur un plan plus positif, un tel système pourrait potentiellement réduire le gaspillage de nourriture car ce robot peut effectuer plusieurs passages dans un même champ, ne cueillant que des fruits et des légumes qu’il identifie comme étant mûrs.

Un grand potentiel en agro-technologie

« Nous collectons également de nombreuses données sur la laitue, qui pourraient être utilisées pour améliorer l’efficacité de notre système, telles que les champs présentant les rendements les plus élevés », a déclaré la coauteur de cette recherche, Josie Hughes. « Nous devons encore accélérer notre robot Vegebot au point où il pourra rivaliser avec un humain, mais nous pensons que les robots ont beaucoup de potentiel en agro-technologie. »

Voici une vidéo montrant ce système en action :

Cette nouvelle recherche a été publiée dans le Journal of Field Robotics.

Source : University of Cambridge
Crédit photo : Pixbay

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