FR3001101A1 - Dispositif agricole automatise autonome - Google Patents

Dispositif agricole automatise autonome Download PDF

Info

Publication number
FR3001101A1
FR3001101A1 FR1350474A FR1350474A FR3001101A1 FR 3001101 A1 FR3001101 A1 FR 3001101A1 FR 1350474 A FR1350474 A FR 1350474A FR 1350474 A FR1350474 A FR 1350474A FR 3001101 A1 FR3001101 A1 FR 3001101A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
agricultural
displacement
geometry
cultivation
obstacles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1350474A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3001101B1 (fr
Inventor
Gaetan Severac
Aymeric Barthes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Naio Technologies SAS
Original Assignee
Naio Technologies SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Naio Technologies SAS filed Critical Naio Technologies SAS
Priority to FR1350474A priority Critical patent/FR3001101B1/fr
Priority to PCT/EP2014/050616 priority patent/WO2014111387A1/fr
Priority to FR1450412A priority patent/FR3001102B1/fr
Publication of FR3001101A1 publication Critical patent/FR3001101A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3001101B1 publication Critical patent/FR3001101B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/001Steering by means of optical assistance, e.g. television cameras

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif 1 agricole automatisé autonome comportant au moins des moyens 13 d'alimentation en énergie et des moyens 12 de déplacement, et comprenant des moyens 21, 20, 211, 212 d'optimisation de déplacement lui permettant d'utiliser la géométrie des cultures dans lequel il est disposé pour se déplacer de façon non aléatoire. La présente invention concerne également l'utilisation d'un dispositif selon l'invention pour la culture de parcelle agricole et la récolte de données. La présente invention concerne également un procédé d'aide à la culture de parcelles agricoles, mettant en œuvre le dispositif selon l'invention pour effectuer au moins une opération d'entretien d'une parcelle agricole.

Description

DISPOSITIF AGRICOLE AUTOMATISE AUTONOME La présente invention concerne le domaine des dispositifs agricoles, et plus particulièrement un dispositif agricole automatisé autonome. Plus précisément l'invention concerne un dispositif agricole automatisé autonome pour cultures en rangée. Les cultures de tout type, que ce soit les cultures de fruits, de légumes, les vignes nécessitent de nombreuses opérations comme par exemple le désherbage, le semage, le binage, la tonte, le fauchage, la pulvérisation. Sur certaines de ces cultures il est également nécessaire de faire notamment des prélèvements, des analyses de couleur, de goût. Pendant longtemps ces opérations ont été réalisées manuellement, ce qui était long, pénible et fastidieux.
Actuellement, ces opérations sont effectuées en général avec des dispositifs de type tracteur ou motoculteur. Les tracteurs ou motoculteurs permettent d'utiliser différents types d'outils et notamment des bineuses, semoirs, bèches, herses rotatives, épandeurs, désherbeurs. L'inconvénient de ces dispositifs provient du fait qu'ils nécessitent la présence permanente d'un utilisateur, et plus précisément un conducteur. Un autre inconvénient provient du fait que leur grande taille ne leurs permet pas de s'adapter à tous les types de cultures car ils ne peuvent pas circuler correctement dans les allées. De plus, certains de ces dispositifs peuvent être assez polluants et travaillent 25 lentement. Plus récemment ont été développés des dispositifs agricoles automatisés et autonomes qui permettent notamment de s'affranchir de la présence d'un utilisateur. La demande de brevet FR2923674 décrit un de ces dispositifs. Le dispositif 30 décrit dans ce document permet l'entretien d'une propriété viticole. Il comprend des moyens d'alimentation en énergie, des moyens de déplacement, des moyens de détection d'obstacle, des moyens de navigation, des moyens de coupe et des moyens automatisés de variation de hauteur des moyens de coupe. Il travaille à l'intérieur d'un espace virtuel prédéfini et se déplace de façon aléatoire.
L'inconvénient de ce type de dispositif au déplacement aléatoire provient justement du fait que le déplacement aléatoire n'est pas optimisé. En effet, le dispositif va devoir passer plusieurs fois au même endroit avant d'avoir couvert l'ensemble de la surface virtuelle. Il nécessite de plus la définition d'un périmètre virtuel ce qui complique l'utilisation du dispositif. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif automatisé, de type robot, qui se déplace seul et de façon optimisée sur des parcelles agricoles. Pour cela la présente invention propose un dispositif agricole automatisé 10 autonome comportant au moins des moyens d'alimentation en énergie et des moyens de déplacement, les moyens d'optimisation de déplacement lui permettant d'utiliser la géométrie des obstacles qui se trouvent sur la parcelle de culture, dans laquelle il est disposé, pour se déplacer de façon non aléatoire. Selon un mode de réalisation de l'invention, les obstacles sont formés par 15 des plantations. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'optimisation de déplacement sont formés par des moyens de vision et des moyens d'analyse d'image associés à un ensemble de moyens informatiques. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif agricole comprend 20 des moyens de collecte de données. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif agricole est configuré pour être contrôlé manuellement, ou recevoir des instructions via une interface de commande sans fil. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif agricole comporte 25 comprenant des moyens de suivi, de déchargement de récolte et de pesé, lui permettant de suivre un utilisateur lors d'une récolte et d'aller se décharger de la récolte de façon automne. L'invention concerne également l'utilisation du dispositif selon l'invention pour la culture de parcelle agricole. 30 L'invention concerne également l'utilisation du dispositif selon l'invention pour la récolte de données. L'invention concerne également un procédé d'aide à la culture de parcelles agricoles, mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention pour effectuer au moins une opération d'entretien d'une parcelle agricole.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé consiste à : effectuer au moins une opération d'entretien d'une parcelle agricole par un dispositif selon l'invention dans une surface définie par la géométrie de la parcelle, laisser le dispositif selon l'invention se déplacer de façon optimisée et non aléatoire dans cette surface définie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées et données à titre d'exemple : - la figure 1 est une représentation sous forme de diagramme d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue de profil d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une représentation schématique de deux exemples de géométrie de plantations.
Le dispositif 1 selon l'invention, illustré sur la figure 1, est un dispositif automatisé autonome, également appelé robot, d'aide à la culture des parcelles agricoles. La taille du dispositif 1 est adaptée pour qu'il puisse se déplacer sur la parcelle entre les rangées ou plants de culture, ou qu'il puisse enjamber les plants de culture. La taille du dispositif est ainsi différente en fonction de la parcelle cultivée. On entend par taille, les dimensions : hauteur, longueur et largeur, ainsi que la forme. Par exemple, si le dispositif est utilisé pour une culture viticole, ses dimensions sont inférieures à celles d'un dispositif utilisé pour une culture 30 arboricole comme les pommes. Ce dispositif 1 comprend au moins des moyens 13 d'alimentation en énergie, des moyens 12 de déplacement, des moyens de détection d'obstacle, des moyens de navigation.
Le dispositif 1 selon l'invention comporte d'autres moyens 21 qui le différencient des dispositifs de l'art antérieur. Ces moyens 21 sont des moyens lui permettant d'optimiser son déplacement de façon à ce qu'il ne se déplace pas aléatoirement. Plus précisément ces moyens 21 lui permettent d'utiliser la géométrie des obstacles qui se trouvent sur la parcelle de culture dans lequel il est disposé pour se déplacer. Selon un mode de réalisation de l'invention, les obstacles sont formés par les plantations 16 illustrées sur la figure 16 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les obstacles sont formés par des piquets utilisés pour les plantations 16, ou tout autre type d'obstacles comme par exemple le matériel d'arrosage. Selon un mode de réalisation de l'invention, la géométrie (illustrée sur la figure 4) des obstacles utilisée par le dispositif est une géométrie en ligne. C'est-à-dire que les allées de plantation ou de piquets sont disposées de façon à former des lignes droites qui sont parallèles 17 entre elles. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les allées sont en ligne mais non parallèles entre elles. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les allées forment des lignes 18 courbes ou forme des sinusoïdes, parallèles ou non parallèles entre 20 elles. Les moyens 21 d'optimisation du déplacement comportent au moins des moyens 211 de vision. Ces moyens 211 de vision sont associés à des moyens 212 d'analyse d'image. Ces moyens 211 de vision en coopération avec les moyens 212 d'analyse d'image permettent au dispositif de réaliser une reconnaissance 25 des allées en détectant les lignes et les contours formés par les plantations ou les piquets pour se repérer et les suivre ou les éviter. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens 211 de vision sont formés par une ou plusieurs caméras. Cette caméra peut être une caméra simple ou 3D (pour 3 Dimensions). 30 Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens 211 de vision sont formés par un laser à balayage. Les moyens 212 d'analyse d'image utilisent notamment un procédé de seuillage qui consiste à isoler des couleurs dans une image, couplé à un procédé de détection de ligne et de contour qui permet de différencier les cultures, et leurs différentes parties, fruits, pieds, feuilles, des zones de terre, des obstacles (cailloux, bâches plastiques, tuyaux, poteaux, piquets, humains...) ou des cibles du robot (zones à traitées, borne de recharge ...). Les moyens 212 d'analyse peuvent également utiliser un procédé de segmentation des couleurs et des textures. Ces procédés de seuillage et segmentation sont suivis d'une étape de classification. Ces méthodes d'analyses d'images sont bien connues de l'homme du métier. Ainsi, grâce à la camera 211 le dispositif 1 enregistre la géométrie des allées et se dirige en fonction de cette géométrie grâce aux analyses des images faites par les moyens 212 d'analyse d'images. Le résultat des données enregistrées et analysées par les moyens d'analyse d'image sont ensuite transmis aux moyens 12 de déplacement qui vont ainsi suivre la direction déterminée pour ne pas rencontrer d'obstacles. Le dispositif 1 peut ainsi se déplacer sans problème, quelque soit la largeur entre les deux allées. Pour permettre d'améliorer son repérage dans l'espace et ses déplacements, le dispositif 1 comporte des moyens de mise en marche des moteurs, des moyens de type accéléromètres et magnétomètres, et des moyens de guidage de type GPS (pour Global positionning system selon la terminologie anglaise) ou tout autre moyen de localisation bien connus de l'homme du métier. Le dispositif 1 est ainsi localisé en temps réel dans la parcelle. Les moyens 12 de déplacement du dispositif sont configurés pour s'adapter à tout type de géométrie des cultures. Selon certains modes de réalisation de l'invention, les moyens 12 de déplacement permettent ainsi au dispositif d'avancer, de reculer de faire un demi- tour total sur place, d'enjamber les plants de culture. Pour cela, selon un mode de réalisation de l'invention les moyens 12 de déplacement sont formés par des roues 12 illustrées sur la figure 2. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens 12 de déplacement du dispositif sont formés par au moins une chenille (non illustrée). Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens 12 de déplacement du dispositif sont formés par des systèmes de pattes inspirées des animaux ou insectes qui vont lui permettre d'enjamber les plants.
Les moyens 12 de déplacement sont associés à des moteurs qui lui permettent d'avancer à une vitesse prédéfinie et adaptée aux contraintes du terrain et de la culture dans lequel le dispositif se déplace. Le dispositif 1 comporte des moyens 13 d'alimentation en énergie qui fournissent l'énergie nécessaire aux moteurs pour faire avancer le dispositif 1. Ces moyens 13 d'alimentation en énergie sont formés par tout type de moyen, permettant au dispositif d'être autonome le temps nécessaire à la réalisation des opérations voulues, et bien connu de l'homme du métier. Lorsque le niveau d'énergie des moyens 12 d'alimentation en énergie est trop bas, le dispositif 1 selon l'invention retourne se charger automatiquement sur une borne de recharge. Pour cela, le dispositif est équipé de moyens lui permettant de repérer la borne de recharge grâce à un système de balise émetteur/récepteur et/ou visuellement et/ou par coordonnées pré-enregistrées. Le dispositif 1 comporte un système de connexion électrique lui permettant de se connecter automatiquement, sans intervention humaine. Le dispositif selon l'invention est équipé d'un ensemble 20 de moyens informatiques intégré illustré sur la figure 1. Cet ensemble 20 de moyens informatiques comporte un mini-ordinateur, ou tout autre élément du même type, qui va permettre de commander l'ensemble des moyens du dispositif 1 pour lui permettre de fonctionner seul. Le dispositif 1 est également configuré pour permettre le réglage automatique de la position désirée des outils en fonction de, par exemple, la profondeur de travail de la terre, la hauteur de coupe de l'herbe, les coordonnées spatiales à atteindre. Ce réglage est réalisé grâce à des moyens de réglage de la position des outils. Le dispositif 1 peut ainsi relever les outils pour se déplacer sans travailler le sol ou pour franchir des obstacles, et les baisser pour repasser à une position de travail. Si le dispositif 1 est bloqué à cause d'un outil, il peut ainsi modifier la position de celui-ci et/ou faire marche arrière pour se débloquer sans intervention d'un utilisateur. L'ensemble de ces moyens est ainsi commandé via les moyens de commande formés par le mini-ordinateur.
Associés aux moyens 12 de déplacement, aux moyens 13 d'alimentation en énergie et aux moyens 21 d'optimisation du déplacement, les moyens commandés par l'ensemble informatique via le mini-ordinateur permettent au dispositif de se déplacer seul et d'effectuer l'ensemble des opérations nécessaires à la culture des parcelles agricoles. Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 selon l'invention comporte des moyens 14 d'accrochage d'outils 15 agricoles générique ou facilement adaptable de façon à pouvoir changer d'outils facilement. Ces outils peuvent être actifs comme par exemple des cisailles, des coupes fil, des préhenseurs, des pinces, ou passifs comme par exemple des socs de binages 15, illustrés sur la figure 3, des herses, des caméras, des capteurs spécialisés. La position des outils agricoles sur le dispositif est définie au moins en fonction de l'outil lui-même, de la forme du dispositif et de la géométrie de la parcelle.
Le dispositif comporte également des moyens de collecte de données de type couleurs, odeurs, température, humidité, pression, ensoleillement ou tout autre donnée utile pour l'analyse des plantations. Une fois collectées, ces données sont transmises via un réseau sans fils. Ces données peuvent également être stockées dans le dispositif sur des supports amovibles ou pas, pour être utilisées ultérieurement. Le dispositif 1 selon l'invention peut être contrôlé manuellement, ou recevoir des ordres/objectifs via une interface de commande sans fil, qui peut être constituée par un téléphone mobile intelligent ou une tablette tactile. Cette interface du type interface homme-machine sert également à l'utilisateur à recevoir et visionner des informations de surveillance et d'aide à la décision concernant ses cultures. Ces informations sont envoyées par le dispositif 1 au fur et à mesure du travail agricole (maturité des cultures, détection de maladie, humidité des sols, besoin en engrais ...) puis traitées avant affichage pour les synthétiser et en simplifier la compréhension.
L'ensemble des moyens - analyse d'image, moyens de vision, GPS, GSM, accéléromètre, magnétomètre, odométrie- du dispositif 1 lui permettent ainsi de se repérer dans la culture. Les lignes virtuelles sont formées par les rangées de plants cultivés. Les dispositifs peuvent détecter une ou plusieurs de ces lignes grâce à de l'analyse d'image et à des capteurs de proximités et/ou de contact. Ils réalisent ainsi des déplacements non-aléatoires pour permettre de travailler sur un maximum de surface en un minimum de temps, quelque soit la taille de la parcelle à traiter, sans qu'elle ait besoin d'être définie à l'avance. Le dispositif est capable de détecter la fin d'une rangée et de se positionner sur la suivante. Soit en la détectant de lui-même, soit parce qu'on aura placé à l'avance une balise (visuelle ou électronique) lui indiquant la rangée suivante. Arrivés à la fin d'une parcelle (plus de lignes de culture à suivre) les dispositifs s'arrêtent ou recommencent le parcours. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif 1 agricole est configuré pour recevoir au moins un bac de type cagette sur sa surface supérieure. Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte un emplacement 35 pour poser au moins bac afin de par exemple aider, lors de la récolte, à transporter des charges. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif 1 comporte des moyens de suivi de l'utilisateur lui permettant de suivre une personne/utilisateur lors de la récolte de fruits ou légumes. Ces moyens sont configurés de façon à mettre le robot en marche lorsque la personne avance et à s'arrêter lorsque la personne s'arrête. Selon un mode de réalisation le dispositif 1 comporte des moyens lui permettant d'aller décharger de façon autonome les fruits ou légumes récoltés et contenus dans le bac au bout d'une allée. Le mode de fonctionnement est identique à celui qui permet au dispositif 1 d'aller recharger sa batterie de façon autonome. Dans ce mode de réalisation, le dispositif 1 comporte également des moyens de pesé lui permettant de définir si le bac est plein et nécessite d'être vidé. Les moyens de suivi, de décharge et de pesé comprennent des capteurs et /ou caméra, associés ou non à des bornes de repérage, commandés par les moyens 20 informatiques du robot. Ces moyens de suivi, de décharge et de pesé sont, selon une variante du dispositif selon l'invention, télécommandés. La présente invention concerne également l'utilisation d'un dispositif 1 pour la culture de parcelles agricoles, le dispositif étant configuré en fonction du type de parcelle à cultiver.
La présente invention concerne également l'utilisation d'un dispositif selon l'invention pour la culture de parcelles maraichères, et pour la collecte de données. La présente invention concerne également un procédé d'aide à la culture de parcelles agricoles, et plus précisément un procédé d'entretien des parcelles agricoles. Ce procédé consiste à : - effectuer au moins une opération d'entretien d'une parcelle agricole par un dispositif selon l'invention dans une surface définie par la géométrie de la parcelle, - laisser le dispositif selon l'invention se déplacer de façon optimisé et non aléatoire dans cette surface définie. Exemples détaillées de modes de réalisations Les exemples qui suivent ne sont nullement limitatifs. Chaque variante peut être utilisée seule ou en combinaison avec une ou plusieurs autres variantes. Selon une variante de l'invention, le dispositif est constitué d'un corps 10 rectangulaire illustré sur la figure 2, dont les dimensions longueur, largeur, hauteur, sont adaptées pour pouvoir se déplacer dans les allées de la plupart des parcelles maraichères. Plus précisément, la longueur du corps du dispositif est comprise entre 0,50 m et 1 m, de préférence entre 0,65 et 0,90 m et de manière très préférée est égale à 0,70 m. La largeur du corps du dispositif est comprise entre 0,20 et 0,80 m, de préférence entre 0,30 et 0,50 m et de manière très préférée est égale à 0,40 cm. La hauteur du dispositif est comprise entre 0,30 et 0,80 m, de préférence entre 0,45 et 0,65 m et de manière très préférée est égale à 0,55 m. Selon un mode de réalisation de l'invention la partie la plus haute du dispositif est à hauteur d'homme, c'est-à-dire environ 0,60 m.
Le châssis du corps du dispositif est configuré de façon à être positionné à une hauteur minimum comprise entre 0,06 m et 0,10 m, de préférence à une hauteur minimum de 0,075 m par rapport au sol. De cette façon, le dispositif n'est pas bloqué par des mottes de terre, des trous ou des cailloux et peut circuler librement dans les allées maraichères.
Selon une variante de l'invention, le dispositif est suffisamment lourd pour pouvoir tirer un outil sans problème, c'est à dire sans patiner. Il doit être suffisamment léger pour pouvoir être transporté par deux personnes. Plus précisément le poids du dispositif est compris entre 1 et 120 kg, et de préférence est égal à 100 Kg. Selon une variante de l'invention, le dispositif comporte des moyens 11 de préhension de type poignée ou moyens de prise formés directement dans le corps du dispositif. Ces moyens 11 de préhension permettent à des utilisateurs, qui sont en général des agriculteurs, de soulever et déplacer le dispositif 1 selon l'invention lorsque par exemple les roues sont bloquées par la mise hors tension du moteur. Pour atteindre le poids désiré le dispositif 1 peut être lesté. Le lestage peut être réalisé avec par exemple des réservoirs intégrés au dispositif 1 qui peuvent être remplis d'eau ou tous autres liquides équivalents. Le lestage peut également être réalisé en utilisant des charges solides qui seront disposées sur le dispositif 1.
Selon une variante de l'invention, le dispositif 1 comporte au moins quatre roues 12, deux roues 12 à gauche et deux roues 12 à droite, la gauche et la droite étant définie par rapport au sens d'avancement du dispositif 1 et plus précisément lorsque le dispositif 1 est en marche avant. Les roues 12 sont des roues motrices. Selon une variante de l'invention, les deux roues 12 disposées à gauche sont indépendantes en termes de motorisation des deux roues 12 disposées à droite. C'est à dire que le dispositif 1 comporte au moins deux moteurs pour faire fonctionner les quatre roues. Selon une autre variante de l'invention, les quatre roues 12 sont indépendantes en terme de motorisation. Dans ce dernier cas le dispositif 1 comporte au moins quatre moteurs faisant fonctionner chacun une roue 12. Selon une variante de l'invention, les roues 12 du dispositif comportent des crampons 121, visibles sur les figures 2 et 3, lui permettant de se déplacer sans problème aussi bien sur un sol humide que sur un sol très sec. Selon une variante de l'invention, les moteurs du dispositif 1 sont des moteurs électriques à courant continu et contrôlables en tension. Ils sont configurés pour fournir une puissance de travail d'environ 600W. Les moteurs sont protégés par des fusibles. Ils sont configurés également pour être bloqués de force lors par exemple d'un demi-tour ou d'un choc avec un obstacle. Le temps de blocage est de 10 s maximum.
Selon une variante de l'invention, le dispositif est configuré pour résister à différents facteurs. Il est notamment configuré pour résister à des températures pouvant aller de -60°c à +60°C. Il est également configuré pour résister à de faibles averses, au passage dans des flaques ou de la boue, à la poussière et aux vibrations dues à son fonctionnement. Selon une variante de l'invention, les moyens 13 d'alimentation en énergie sont formés par au moins une batterie 13. La batterie 13 a une autonomie de travail d'au moins quatre heures. La durée de vie de la batterie 13 est de 5000 à 10000 cycles d'utilisation, sachant qu'une utilisation minimum de 3 jours, trois fois par mois, pendant cinq ans, représente environ 3000 cycles, ce qui est l'utilisation nominale du dispositif. Sur cinq ans cela représente un temps de fonctionnement du dispositif d'environ 4320 heures. Le temps de charge de la batterie 13 utilisée dans le dispositif selon l'invention est de huit heures maximum. Une journée de travail du dispositif est ainsi composée de deux cycles, travail (4h) puis charge (8h), consécutifs. Le dispositif comporte des moyens de sécurité sous la forme d'un coupe circuit. Selon une variante, ce coupe circuit est formé par un interrupteur de sécurité ou bouton d'arrêt d'urgence bien connu de l'homme du métier. Selon une autre variante, le coupe circuit est formé par une ceinture de contact coupe circuit. Selon une variante de l'invention, les moyens 14 d'accrochage sont disposés à l'arrière du dispositif 1, l'arrière du dispositif 1 étant défini par rapport au sens de déplacement en marche avant du dispositif. Ces moyens 14 d'accrochage coopèrent avec des moyens de fixation amovibles portés directement par les outils 15 maraichers. Ces moyens de fixations amovibles utilisent des technologies classiques telles que tubes, manchons et goupilles. Les outils comportent un moyen de désengagement automatique. Ces moyens de désengagement sont contrôlables par un relais électrique pour passer en position basse de travail et position haute de repos.
Lorsque l'outil est en position basse, il ne doit pas être plus bas que le châssis du corps du dispositif 1, c'est-à-dire qu'il ne doit pas y avoir moins de 0,075 m entre l'outil et le sol. Selon une variante de l'invention, la largeur de travail de l'outil est comprise entre 0,30 et 0,60 m, et de préférence est égale à 0,35 m. L'outil comporte une butée pour éviter son enfoncement dans la terre, tout en lui laissant un degré de liberté vertical d'environ 0,10 m pour qu'il puisse suivre au mieux le relief du sol. Selon une variante de l'invention, le dispositif comporte également des capteurs de proximité infrarouge disposés tout autour de son corps à des hauteurs différentes. Une première série 32 forme une ceinture disposée à 15 cm du sol, et une deuxième série 31 forme une ceinture disposée à 30 cm du sol. La caméra 33 est disposée entre ces deux ceintures. Les capteurs comportent des moyens de protection de type vitre ou plaque de plexiglas pour les protéger de l'eau ou de la lumière.
Selon une variante de l'invention, pour éclairer la nuit, le dispositif comporte une rangée de diodes ou ampoules basse consommation pouvant être alimentées par la batterie ou par des moyens propres aux diodes ou ampoules. Le dispositif comporte également des diodes de statut visible par l'utilisateur.
Le dispositif comporte des capteurs de température et d'humidité, de pression de l'air ou de la terre et de luminosité. Selon une variante de l'invention, un outil spécialisé, à géométrie variable, peut être embarqué pour travailler entre les pieds des plants. Ce travail peut aussi être réalisé par un dispositif plus petit de moins de 20 cm de large. Les différents dispositifs, spécialisés, communiquent ainsi entre eux pour se transmettre des informations et coordonner leur travail. Ils comportent alors des moyens de communication inter-dispositifs. L'ensemble des moyens du dispositif 1 selon l'invention lui permet de : - Collecter des données d'agriculture de précision : le dispositif comporte des moyens pour prélever et/ou récupérer des informations sur les cultures avec divers capteurs embarqués. Il utilise les informations in situ pour traiter/travailler les cultures avec des outils spécialisés (engrais, arrosage, taille, etc.). Il stocke les informations pour un traitement ultérieur. Il envoie les informations via le réseau Wifi IO, GSM (pour Global System for Mobile communication selon la terminologie anglaise) ou autres technologies sans fil vers une base de données distante dédiée. - Faire un épouvantail sur des allées ou dans des champs sans allées, avant que les graines germent, autour des champs ... cela est possible par l'ajout d'outils qui font du bruit, des ultrasons, des mouvements, des flashs lumineux, des odeur, ou autres procédés destinés à faire peur aux animaux (oiseaux, sangliers, ragondins, nuisibles en général ) ou insectes. Le dispositif peut être aidé ou remplacé par un autre dispositif, un dispositif volant de type drone par exemple, pour réaliser l'effarouchage. - Faire un outil de phénotypage : pour peser, arroser, étudier les cultures en générale. Avec la plate forme mobile autonome qui se déplace dans une allée et pèse chaque pot de tournesol et/ou étudie les plantes visuellement ou à l'aide d'autres capteurs, puis si besoin (conditions définies par l'utilisateur de l'outil), lui injecte des intrants (eau ou phyto suivant le besoin). - Gérer un système d'arrosage intelligent, la plate-forme mobile peut transporter de l'eau, ou diriger ou contrôler un système d'arrosage. - Utiliser des produits chimiques avec précision : pulvérisation d'intrant locale (sur le pied par exemple ou seulement sur une zone bien défini dont la surface peut varier de très petit à très grand suivant le besoin). Ses zones à traiter sont définies à l'avance, ou bien identifiées grâce à des capteurs (visuel ou autres). - Semer des graines et géo-localiser la position où elles sont plantées très précisément pour faire de l'agriculture de précision par la suite. - Adapter le système de navigation, les capteurs et la plate forme physique à 20 d'autres cultures, avec d'autre type d'outils spécialisés pour ces cultures (viticulture, arboriculture, céréales...). - Travailler en équipe "multi-robot", chaque dispositif peut avoir des taches spécifiques (reconnaissance / détection, arrosage, traitement, récolte...) et peut s'organiser et collaborer avec les autres pour plus d'efficacité. 25 - Etre un outil de mesure automatique de la taille, de la surface et/ou du degré de maturité (taux de marron/vert) des feuilles de tournesol ou autres plantes à étudier en utilisant l'analyse d'image selon le protocole suivant. Avec une plaque de couleur (rouge, bleu, blanc ...) pour faire un fond de couleur, à glisser sous la feuille à étudier, pour simplifier l'analyse d'image. Fixer ce support à un appareil 30 informatique/électronique qui prend la photo, permet le traitement, avec une interface homme/machine tactile et/ou avec des boutons. Le support de feuille (plaque de couleur) peut être micro-perforé et relié à une pompe à vide pour plaquer la feuille au support (pour une meilleure estimation de la surface). - Enregistrer les données et photos dans une base de données ou autre support informatique, pour permettre le traitement et l'analyse. Cet enregistrement peut être local, sur la machine, ou distant, sur un serveur, par une liaison sans fil. A terme ce type d'outil pourra être embarqué sur une plate-forme mobile autonome pour faire des études automatiques sur de grandes quantités de feuilles. - Amélioration des outils à castrer le maïs par le dispositif : intégrer des capteurs électronique de distance et/ou de forme (infra rouge, laser, ultrason, camera...), pour estimer précisément la hauteur des plans et contrôler la hauteur de travail de l'outil de la machine à castrer de manière dynamique. Repérer les cas particuliers dans les cultures (plant plus petit que la moyenne, "trou" dans le rang ...) pour les gérer aux mieux, et déduire les meilleurs mouvements à faire faire à l'outil, pour être le plus efficace possible. Les dispositifs 1 autonomes selon l'invention, sont ainsi des compagnons de l'agriculteur, dont le but est d'aider les agriculteurs à entretenir et surveiller les cultures. Ils travaillent seul ou en équipes pour réaliser des tâches spécifiques. Ils peuvent apporter des traitements ciblés et/ou prévenir l'agriculteur d'un début de maladie ou d'un problème notoire (obstacle gênant le travail, maturité des cultures anormale...) à un endroit géo-localisé de la culture. Ces dispositifs sont particulièrement adaptés aux cultures de fruits ou de légumes plantées en rangées (cultures: maraîchères, arboricoles, vinicoles ...). Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) agricole automatisé autonome comportant au moins des moyens (13) d'alimentation en énergie et des moyens (12) de déplacement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (21) d'optimisation de déplacement lui permettant d'utiliser la géométrie des obstacles qui se trouvent sur la parcelle de culture, dans laquelle il est disposé, pour se déplacer de façon non aléatoire.
  2. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel les obstacles sont formés par des plantations.
  3. 3. Dispositif (1) selon une des revendications 1 à 2, dans lequel les moyens (21) d'optimisation de déplacement sont formés par des moyens de vision (211) et des moyens (212) d'analyse d'image associés à un ensemble de moyens informatiques.
  4. 4. Dispositif (1) selon une des revendications 1 à 3, comprenant des moyens de collecte de données.
  5. 5. Dispositif (1) selon une des revendications 1 à 4, configuré pour être contrôlé manuellement, ou recevoir des instructions via une interface de commande sans fil.
  6. 6. Dispositif (1) selon une des revendications 1 à 5, comprenant des moyens de suivi, de déchargement de récolte et de pesé, lui permettant de suivre un utilisateur lors d'une récolte et d'aller se décharger de la récolte de façon automne.
  7. 7. Utilisation d'un dispositif (1) selon une des revendications 1 à 6 pour la culture de parcelles agricoles.
  8. 8. Utilisation d'un dispositif (1) selon une des revendications 1 à 7 pour la récolte de données.
  9. 9. Procédé d'aide à la culture de parcelles agricoles, mettant en oeuvre le dispositif (1) selon une des revendications 1 à 5 pour effectuer au moins une opération d'entretien d'une parcelle agricole
  10. 10. Procédé selon la revendication 9 consistant à : - effectuer au moins une opération d'entretien d'une parcelle agricole par un dispositif selon l'invention dans une surface définie par la géométrie de la parcelle,laisser le dispositif selon l'invention se déplacer de façon optimisée et non aléatoire dans cette surface définie.
FR1350474A 2013-01-18 2013-01-18 Dispositif agricole automatise autonome Active FR3001101B1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1350474A FR3001101B1 (fr) 2013-01-18 2013-01-18 Dispositif agricole automatise autonome
PCT/EP2014/050616 WO2014111387A1 (fr) 2013-01-18 2014-01-14 Dispositif agricole automatisé autonome
FR1450412A FR3001102B1 (fr) 2013-01-18 2014-01-20 Procede de pilotage d'un dispositif agricole automatise autonome

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1350474A FR3001101B1 (fr) 2013-01-18 2013-01-18 Dispositif agricole automatise autonome

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3001101A1 true FR3001101A1 (fr) 2014-07-25
FR3001101B1 FR3001101B1 (fr) 2015-07-17

Family

ID=48170679

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1350474A Active FR3001101B1 (fr) 2013-01-18 2013-01-18 Dispositif agricole automatise autonome
FR1450412A Active FR3001102B1 (fr) 2013-01-18 2014-01-20 Procede de pilotage d'un dispositif agricole automatise autonome

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1450412A Active FR3001102B1 (fr) 2013-01-18 2014-01-20 Procede de pilotage d'un dispositif agricole automatise autonome

Country Status (2)

Country Link
FR (2) FR3001101B1 (fr)
WO (1) WO2014111387A1 (fr)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10888045B2 (en) 2016-02-22 2021-01-12 Franklin Robotics, Inc. Weeding robot and method
FR3063968B1 (fr) * 2017-03-20 2021-07-02 Alexandre Prevault Tracteur multitache electrique
US20190054621A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-21 Franklin Robotics, Inc. Inertial Collision Detection Method For Outdoor Robots
CN108427329B (zh) * 2018-03-20 2023-11-21 广州极飞科技股份有限公司 一种下料装置及其控制方法、移动装置
DE102018120755A1 (de) * 2018-08-24 2020-02-27 naiture GmbH & Co. KG Trägersystem mit einem Träger und einer mobilen Vorrichtung zur Bearbeitung des Bodens und/oder zur Manipulation der Flora und Fauna und Verfahren hierzu
DE102019201915A1 (de) * 2019-02-14 2020-08-20 Zf Friedrichshafen Ag Steuerung von Landmaschinen basierend auf Kombination aus Abstandsensorik und Kamera
US11212954B2 (en) * 2019-05-08 2022-01-04 Deere & Company Apparatus and methods for field operations based on historical field operation data
US11483958B2 (en) 2019-07-23 2022-11-01 Vision Robotics Corporation Intelligent crop maintenance device with independently controlled blades
FR3103128B1 (fr) 2019-11-19 2022-07-29 Meropy Robot autonome
EP4410095A1 (fr) 2023-02-02 2024-08-07 Association Nationale des Producteurs de Noisettes Robot agricole autonome de coupe de drageons et procédé associé

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2606176A1 (fr) * 1986-11-05 1988-05-06 Iiriam Procede et dispositif d'autoguidage d'un vehicule entre des obstacles dresses, et vehicule muni de ce dispositif
DE102006055858A1 (de) * 2006-11-27 2008-05-29 Carl Zeiss Ag Verfahren und Anordnung zur Steuerung eines Fahrzeuges
FR2953365A1 (fr) * 2009-11-30 2011-06-10 Creation E C B Et Tracteur enjambeur

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7286707B2 (en) * 2005-04-29 2007-10-23 National Chiao Tung University Object-detection method multi-class Bhattacharyya Boost algorithm used therein
FR2923674B1 (fr) 2007-11-16 2012-09-21 Xi Procede d'entretien d'une propriete viticole.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2606176A1 (fr) * 1986-11-05 1988-05-06 Iiriam Procede et dispositif d'autoguidage d'un vehicule entre des obstacles dresses, et vehicule muni de ce dispositif
DE102006055858A1 (de) * 2006-11-27 2008-05-29 Carl Zeiss Ag Verfahren und Anordnung zur Steuerung eines Fahrzeuges
FR2953365A1 (fr) * 2009-11-30 2011-06-10 Creation E C B Et Tracteur enjambeur

Also Published As

Publication number Publication date
FR3001101B1 (fr) 2015-07-17
WO2014111387A1 (fr) 2014-07-24
FR3001102A1 (fr) 2014-07-25
FR3001102B1 (fr) 2015-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3001101A1 (fr) Dispositif agricole automatise autonome
JP6737535B2 (ja) 植物有機体を自動処理するためのロボット車両及びロボットを使用する方法
van Evert et al. A robot to detect and control broad‐leaved dock (Rumex obtusifolius L.) in grassland
US20190200510A1 (en) Implement attachment apparatus and power take-off
US11751558B2 (en) Autonomous agricultural treatment system using map based targeting of agricultural objects
Krishna Push button agriculture: Robotics, drones, satellite-guided soil and crop management
Bergerman et al. Robotics in agriculture and forestry
Moorehead et al. Automating orchards: A system of autonomous tractors for orchard maintenance
WO2019133575A1 (fr) Plate-forme mobile autonome avec système de récolte et systèmes de suppression de nuisibles et de mauvaises herbes
Bakker et al. Systematic design of an autonomous platform for robotic weeding
US9076105B2 (en) Automated plant problem resolution
EP2423860A2 (fr) Appareil d'exécution de tâches maraîchères
US20230360392A1 (en) Classifying plant objects in an agricultural environment
JP2019095937A (ja) 農作物育成支援システム、情報収集装置、育成支援サーバ、および農作物販売支援システム
CN109287256A (zh) 在外部区域中可自动行走的作业设备
KR101341793B1 (ko) 제초 및 모니터링을 위한 자동화 로봇
KR102389379B1 (ko) 제초 로봇의 자율 주행 시스템
US20110238270A1 (en) Method for tending an agricultural estate
Have et al. Autonomous weeders for Christmas tree plantations–a feasibility study
US20220117211A1 (en) Autonomous agricultural observation and precision treatment system
ES2942444T3 (es) Sistema de portador con un portador y un dispositivo móvil para el procesamiento del suelo y/o para la manipulación de la flora y fauna y procedimiento para ello
Grose The next GREEN revolution
US20240206456A1 (en) Weed control system
Hobart et al. 3D point clouds from UAV imagery for precise plant protection in fruit orchards
EP4285614A1 (fr) Système et procédé informatisé d'interprétation de données de localisation d'au moins un travailleur agricole, et programme d'ordinateur

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12