WO2023144119A1 - Procédé et installation de travail d'une parcelle avec au moins un robot agricole ravitaillé - Google Patents

Procédé et installation de travail d'une parcelle avec au moins un robot agricole ravitaillé Download PDF

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WO2023144119A1
WO2023144119A1 PCT/EP2023/051626 EP2023051626W WO2023144119A1 WO 2023144119 A1 WO2023144119 A1 WO 2023144119A1 EP 2023051626 W EP2023051626 W EP 2023051626W WO 2023144119 A1 WO2023144119 A1 WO 2023144119A1
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WO
WIPO (PCT)
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headland
pfp
work
robot
plot
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/051626
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English (en)
Inventor
Marie HOELLINGER
Philippe Potier
Original Assignee
Kuhn 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 Kuhn Sas filed Critical Kuhn Sas
Publication of WO2023144119A1 publication Critical patent/WO2023144119A1/fr

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0219—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory ensuring the processing of the whole working surface
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291—Fleet control

Definitions

  • the present invention relates to the field of agricultural machinery and more particularly to the working of the soil and/or the plants of an agricultural plot by at least one autonomous agricultural machine with highly automated operation, generally referred to as a robotic agricultural machine or agricultural robot, preferably by a fleet of at least two such devices or machines.
  • a robotic agricultural machine or agricultural robot preferably by a fleet of at least two such devices or machines.
  • the subject of the invention is a method for working an agricultural plot by at least one agricultural robot and with an improved supply of inputs, as well as an agricultural installation implementing this method.
  • an agricultural plot P is divided into a main field CP (corresponding to the usable area SU that can be optimally exploited) and a headland zone ZF which borders this main field on all or part of its peripheral circumference (see figure 1 A [Fig. 1 A] - headland all around the CP field).
  • This ZF headland zone can be continuous and surrounding with respect to SU or CP, as in FIG. 1A [Fig. 1 A], it then extends to all sides of the main field. It may also extend along only certain sides of the main field, being fragmented (as in Figure 1 B [Fig. 1 B]) or continuous (see Figure 1 C [Fig. 1 C]).
  • this headland is present on at least one, advantageously several, side(s) of the main field and preferably at least at each end of the rows or work paths of the plot. It is primarily used by agricultural machinery or robots to perform U-turns and more generally to maneuver from one row to another in the main field.
  • a headland area ZF can also extend into the main field CP, in particular around an area which cannot be worked, such as an obstacle (rock, pylon, etc.).
  • the plot can be treated by a single machine or robot, but usually a fleet of at least two robots, of the same type or not, is implemented.
  • a known solution can then consist in dividing the plot to be worked, more precisely the main field, into work zones of fixed width corresponding to the working width of the agricultural robots implemented (each area is worked in one pass for example) or to a multiple (preferably integer) of this width (each area is then worked in an even or odd number of passes), and to assign these areas to the different robots, these areas being assigned /reassigned in real time according to the progress of the work in progress by the various robots and the evolution of the situation during the processing time of the plot.
  • the aforementioned work areas which constitute fractional portions of the main field, can be assigned (for a given work phase or mission of a plot) either exclusively to a single robot of a fleet to be worked by the latter, or as a variant to several robots which work it simultaneously or successively, by performing identical or similar tasks, or even different or even complementary tasks.
  • these inputs will have to be supplied at the level of machines or robots.
  • These refuelings are carried out via at least one recharging station, manually or autonomously.
  • Such a station is advantageously mobile and can be moved by an operator, manually, or also independently by one of the machines (or even without any help if it is motorized and guided).
  • Document EP 2 855 102 describes a process for reloading a machine at a station, refueling being done autonomously when a low input threshold is crossed.
  • the positioning of the station in the plot is optimized according to the mission and the station is set up manually, and remains in its location. A supervisor can assist the user in choosing the position of the station. This solution therefore offers no flexibility, nor any possibility of adaptation, and is based on a single initial choice of fixed location of the station.
  • Document WO 2014/137813 discloses a method for refueling agricultural machinery in which precise potential refueling points are predefined on at least two opposite sides of the plot, preferably in the two opposite headlands in which make U-turns.
  • This solution aims to optimize travel between machinery and refueling station, by implementing a cost estimation/optimization function, and a real-time evaluation of machinery consumption and energy reserves.
  • the present invention aims to overcome at least the main limitations of previous solutions.
  • the subject of the invention is a method for working a plot by at least one agricultural machine or robot with autonomous and independent operation, said plot comprising at least one access point or entrance and at least a headland zone whether or not surrounding a main field, formed of one or more headland parts, each associated with one side of the main field, or with an unworked zone of the latter, and mutually contiguous or disjoint, said method consisting of , beforehand and/or gradually during the progress of the work of said main field and possibly of the headland area, to subdivide said main field into elementary work areas, preferably in the form of strips, of which at least one end is bordered by a part of the headland and each of which is allocated to the robot to be worked by the latter in one or more passes, advantageously along a longitudinal dimension, said method also consisting, after prior evaluation and planning of the work to be carried out on the plot in question, in programming the or each robot with instructions and/or sequences of commands before the start of work, and at least
  • FIG. 1 C illustrate a plot comprising different configurations of headland zones (surrounding, fragmented or continuous).
  • FIG. 2 illustrates a first example of the definition of a privileged pound portion and the work of a plot according to the invention
  • FIG. 3 shows in the same figure several alternative variants of location of a privileged portion of the pound according to the invention, each time according to a different access point or entrance;
  • FIG. 4A illustrates two successive phases of the work of a plot comprising three portions of main field and three portions of separate privileged headland, with displacement of the refueling station according to the progress of the work, and,
  • FIG. 5C illustrate three successive phases of the work of a plot comprising three portions of the main field and a portion of common privileged headland, with displacement of the refueling station according to the progress of the work.
  • FIG. 2 to 5 illustrate in relation to different possible variants of implementation, a method of working a plot (P) by at least one agricultural machine or robot (R1, R2, ..., Ri) autonomous and independent operation.
  • This parcel (P) comprises at least one access point or entrance (PA) and at least one pound zone (ZF) surrounding or not surrounding a main field (CP), formed of one or more parts of the pound (PF ), each associated with a side of the main field (CP), or an unworked area of the latter, and mutually contiguous or disjoint.
  • PA access point or entrance
  • ZF pound zone
  • the intended process consists, beforehand and/or gradually during the progress of the work of said main field (CP) and possibly of the headland zone (ZF), in subdividing said main field (CP) into elementary work zones ( ZT1, ZT2, ..., ZTj), preferably in the form of strips, at least one end of which is bordered by a headland part (PF) and each of which is assigned to the robot or robots (R1, R2, ... , Ri) to be worked by the latter in one or more passage (s), advantageously along a longitudinal dimension.
  • PF headland part
  • This process also consists, after prior evaluation and planning of the work to be carried out on the plot (P) considered, in programming the or each robot (R1, R2, ..., Ri) with instructions and/or sequences of commands before the start of work. Furthermore, at least one supply sequence with input(s) of the or at least one of the robots (R1, R2, ..., Ri), planned or not, can occur during the treatment of the entire plot. (P) considered.
  • the fuel consumption the quantity of fuel/electricity present in the tank/battery, the consumption of inputs (depending on the seed/fertilizer ratio), the preset ratios [mass of inputs/area to be worked] and the foreseeable distance to be traveled are known for each robot and/or tool.
  • These robots are also of course equipped with sensors making it possible to measure some of these parameters continuously, such as speed of movement, remaining level of inputs in real time, instantaneous energy consumption, etc.
  • this method also consists in defining, during or after the evaluation and planning phase, at least one portion of the preferred pound (PFP) specifically intended for refueling(s) in input(s) and in which is confined at least one refueling station (SR) for at least one input, with the ability to move or reposition in this portion (PFP), the or each robot (R1, R2, .. . , Ri) heading towards this portion (PFP) when a refueling instruction is received or generated by it.
  • PFP preferred pound
  • SR refueling station
  • the method can be implemented with a single agricultural robot. However, in a privileged application context, it is operated in conjunction with at least two (see figures 4 and 5), or even preferably a fleet of at least three (see figures 1 B, 1 C and 2), robots (R1 , R2, ... , Ri).
  • the method according to the invention does not seek to define a precise refueling point, but rather a common area in which all the refueling of the robots will be carried out centrally.
  • Refueling points can be multiple, but are all located in a delimited area, preferably on the same side of the plot, to both reduce the movement of the recharging station and reduce the movement of gear to the station.
  • the definition of the precise refueling point(s) is made by a central management and control system (SC-supervisor) at the moment when refueling is necessary during the autonomous work of a given robot.
  • SC-supervisor central management and control system
  • the invention makes it possible to minimize the movements of the station while simultaneously reducing the movements of the robots towards it. A maximum reduction in the movements of the robots is not sought, because it would lead to greater movements of the station, which is not desired.
  • the user can, when generating the mission for the agricultural robots, select a portion of the pound and define it as a supply zone privileged, called privileged pound portion (PFP).
  • PFP privileged pound portion
  • a person skilled in the art understands that the invention uses programming for refueling agricultural robots which avoids "empty" travel. For example, if the input (seeds, fertilizer, ...) is the limiting factor, a robot does not start working a new round trip in the main field (CP) if there is not enough input left in its hopper. As the system and/or each robot knows the amount of input needed to work a round trip through the mission and the amount of input available in the hopper is known, it can determine whether the next round trip can be completely worked or if it is necessary to refuel upstream when the machine is in or close to the privileged headland portion (PFP).
  • PFP privileged headland portion
  • the or each privileged headland portion is defined as corresponding to a part of the headland (PF), advantageously in the form of a strip of substantially constant width, bordering one side of the main field ( CP), or to a partial fraction of such a part (PF), said portion (PFP) being intended to be worked or not.
  • the headland(s) does not necessarily include the entire main field (CP): instead of extending over all the sides of the latter, only some, or even just one, of the sides can be provided with it and the privileged headland portion (PFP) can be found in any part of the headland, therefore on a any side.
  • the privileged headland portion (PFP) is always inside the outer contour of the plot (P), and cannot overflow, even partially, from it. Indeed, the autonomous operation of the robots imposes a safety contour from which they cannot leave (it is however possible to redefine the contours of the plot, if necessary, to include the preferred pound).
  • the movement of the refueling station(s) (SR) can be autonomous, be carried out by a robot or be carried out by an operator (warned by a common central management and control system or a robot, and having a tractor or similar vehicle capable of towing or pushing the station(s).
  • the or each portion of privileged pound (PFP) is determined according to the access point or entrance (PA) of the plot (P) considered, of which it is advantageously located near or that it integrates ( see figure 3).
  • the method may consist in arranging and sizing the or each privileged headland portion (PFP) in such a way that during a refueling operation the refueling station (SR) and the robot (R1, R2, ..., Ri) refueled, and where appropriate its tool, are both located entirely in the privileged headland portion (PFP) concerned.
  • This non-overflow condition imposes minimum dimensions on the privileged headland portion (PFP) so that all maneuvers related to refueling can take place within its perimeter.
  • the privileged headland portion does not necessarily extend the entire length of one side of the main field (CP).
  • the user can choose to retain only a portion of a headland associated with a side, for reasons of logistics and practicality for the farmer who must bring the refueling or reloading station (SR) to the plot (for example: surroundings of the plot encumbered by a forest, a watercourse, a recess, dependence on the position of the entry point into the field, etc.).
  • provision may be made to predefine in the or each privileged headland portion (PFP), in addition to a first initial location for the refueling station (SR), at the at least one second location forming a refueling point, advantageously on the basis of prior estimates of consumption of input(s).
  • This or these subsequent positioning(s) of the station may possibly be added or modified during the work of the plot (P) depending on an unforeseeable evolution work progress, exceptional circumstances or random incidents.
  • SR refueling station
  • PFP privileged headland portion
  • the method may consist, during or after the evaluation and planning phase, in subdividing the main field (CP) in at least two main field parts (PCPi) each comprising several elementary work zones (ZT1, ZT2, ..., ZTj), preferably in the form of strips, to be assigned either to each of these parts (PCPi) a distinct own privileged headland portion (PFPi) (see figures 4), or a privileged headland portion (PFP) common to all these parts (PCPi) (see figures 5), and to move the refueling station (SR) in the common preferred pound portion (PFP), or from one preferred pound portion (PFPi) to a following one, depending on the progress of the work in the parcel (P) in question, such a move advantageously taking place when the each robot (R1, R2, ..., Ri) has enough inputs to complete its work in the main field part (PCPi) being worked.
  • PCP1 is being worked by the robots (R1 and R2) and (PCP2) and (PCP3) remain to be worked
  • PCP3 remains to be worked
  • the refueling station (SR) having been moved from the preferred pound portion (PFP) associated with (PCP1 ) to the preferred pound portion (PFP) associated to (PCP2);
  • PCP1 is being worked by the two robots (R1 and R2) and (PCP2) and (PCP3) remain to be worked
  • PCP2 is being worked by the second robot (R2) and (PCP3) remains to be worked
  • the refueling station (SR) being moved by the first robot (R1) from the preferred headland portion (PFP) associated with (PCP1) to the preferred headland portion (PFP) associated with (PCP2)
  • SR refueling station
  • PCP2 is being worked by the two robots (R1 and R2) and (PCP3) remains to be worked, the refueling station (SR) being positioned in the headland portion privileged (PFP) associated with (PCP2).
  • SR refueling station
  • the positioning of the refueling station (SR) in the privileged headland portion (PFP) concerned is modified when the location it occupies temporarily becomes part of a segment headland (SFE) located at the end of an elementary work zone (ZT1 , ZT2, ... , ZTj) worked by the or a robot (R1 , R2, ... , Ri), this segment being the if applicable, allocated exclusively to said robot for the duration of its work in this area.
  • SFE segment headland
  • the given robot(s) advantageously performs a refueling when the level of 'at least one input is insufficient to allow him to carry out, while working normally, a round trip in an elementary work zone (ZT 1 , ZT2, ... , ZTj) to be worked by him or during work by him.
  • the characteristics of the method according to the invention in particular those relating to the implementation of a privileged headland, can be implemented in or in relation to planning software and agricultural steering, in particular of the type known under the designation "Fieldplanner” from the company Lacos Computerservice, or implemented in the robotic solution "AgBot” from the company AGXeed.
  • the plot (P) is divided into 3 work areas (PCP1, PCP2 and PCP3) and 2 robots (R1 and R2) are assigned to the agricultural work mission in this plot.
  • the plot includes a headland (ZF) along its edge or top side in aerial view.
  • the user (or the software) has defined the preferred headland portion (PFP) within the whole of this headland (PF).
  • the robots as well as the refueling station (SR) are brought into the plot to be worked and positioned at their starting location (in the 1st area to be worked for the 2 robots and in the preferred pound portion for the station).
  • the two robots each begin to work the 1st zone of the plot (PCP1) according to the mission transmitted to them by the common central management and control system (SC) (Fig 5A).
  • SC central management and control system
  • the robot (R2) changes zone and enters the zone (PCP2) when it has finished the work assigned to it in the zone (PCP1).
  • the robot (R1) in turn finishes the work assigned to it in the area (PCP1) and also moves to the area (PCP2).
  • FIGS. 4A and 4B A second scenario for implementing the method is partially illustrated by FIGS. 4A and 4B. It is very close to the first scenario described above, except that instead of having a single preferred headland portion, three separate preferred headland portions (PFP) have been defined (by user or software) , each associated with one of the three working areas (PCP1, PCP2 and PCP3) and covering only a fraction of the headland.
  • the refueling station (SR) will then be moved from one portion of the privileged pound (PFP) to another, function of the movements of the robots from the zone (PCP1) to the zone (PCP2), then to the zone (PCP3).
  • the invention also relates, as is apparent in particular from Figures 2 to 5, to an agricultural assembly for the implementation of the automated working method for agricultural plots (P), as described above.
  • Such a set generally comprises a fleet of at least two mobile robots (R1, R2, Ri), equipped with adequate work tools, operating autonomously and independently, and a common central management and control system (SC) able and intended to assess and plan the work to be carried out on a plot (P) in question and to communicate with said robots with a view to transmitting instructions and/or commands to them, and possibly to receive information from operation and/or state of said robots (R1, R2, ..., Ri), each robot (R1, R2, ..., Ri) being further provided with a device for positioning or localization by satellites and provided with means of measuring its reserves of inputs and its autonomy according to its current and estimated future consumption.
  • SC central management and control system
  • this assembly is characterized in that it also comprises at least one station (SR) for supplying input(s), which is mobile, autonomously or not, and which is positioned initially on the parcel (P) in a privileged pound portion (PFP) predefined by the common central management and control system (SC) and in which it remains confined.
  • SR station
  • PFP privileged pound portion
  • the reloading/refueling as such can also be done either independently or with the intervention of an operator.
  • Such a measurement can be explained by the fact that there may be a significant difference between the planned consumption of inputs and the actual consumption. For example, depending on the type of soil and the humidity, a robot can consume much more fuel than initially planned, before working the plot. The actual consumption of the various inputs (and therefore of the levels of the respective tanks/hoppers) is continuously monitored during work. When a need for refueling is detected (in particular in relation to the empty return trip avoidance criteria mentioned previously), then the robot concerned receives a refueling instruction.

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de travail d'une parcelle (P) par au moins un robot agricole (R1, R2, …, Ri) à fonctionnement autonome et indépendant qui consiste à définir, durant ou après une phase d'évaluation et de planification, au moins une portion de fourrière privilégiée (PFP) spécifiquement destinée au(x) ravitaillement(s) en intrant(s) et dans laquelle se trouve cantonnée au moins une station de ravitaillement (SR) pour au moins un intrant, avec faculté de déplacement ou de repositionnement dans cette portion (PFP), le ou chaque robot (R1, R2, …, Ri) se dirigeant vers cette portion (PFP) lorsqu'une consigne de ravitaillement est reçue ou générée par lui.

Description

Description
Titre de l'invention : Procédé et installation de travail d’une parcelle avec au moins un robot agricole ravitaillé
[1 ] La présente invention concerne le domaine du machinisme agricole et plus particulièrement du travail du sol et/ou des végétaux d’une parcelle agricole par au moins une machine agricole autonome à fonctionnement hautement automatisé, généralement dénommée engin agricole robotisé ou robot agricole, préférentiellement par une flotte d’au moins deux tels engins ou machines. Dans ce contexte, l’invention a pour objet un procédé de travail d’une parcelle agricole par au moins un robot agricole et avec un ravitaillement en intrants amélioré, ainsi qu'une installation agricole mettant en œuvre ce procédé.
[2] Typiquement, une parcelle agricole P est divisée en un champ principal CP (correspondant à la surface utile SU exploitable optimalement) et une zone de fourrière ZF qui borde ce champ principal sur toute ou partie de sa circonférence périphérique (voir figure 1 A [Fig. 1 A] - fourrière sur tout le pourtour du champ CP). Cette zone de fourrière ZF peut être continue et entourante par rapport à SU ou CP, comme dans la figure 1A [Fig. 1 A], elle s’étend alors sur tous les côtés du champ principal. Elle peut aussi ne s’étendre que le long de certains côtés seulement du champ principal, en étant fragmentée (comme dans la figure 1 B [Fig. 1 B]) ou continue (voir figure 1 C [Fig. 1 C]). De manière classique, cette fourrière est présente sur au moins un, avantageusement plusieurs, côté(s) du champ principal et préférentiellement au moins à chaque extrémité des rangs ou trajets de travail de la parcelle. Elle est en premier lieu utilisée par les engins ou robots agricoles pour effectuer les demi-tours et plus généralement pour manœuvrer d'un rang à l'autre du champ principal. Toutefois, une telle zone de fourrière ZF peut aussi s’étendre dans le champ principal CP, notamment autour d’une zone qui ne peut être travaillée, telle que par exemple un obstacle (rocher, pylône, ...).
[3] Bien entendu, la parcelle peut être traitée par un unique engin ou robot, mais de manière usuelle une flotte d’au moins deux robots, de même type ou non, est mise en œuvre. Une solution connue peut alors consister à diviser la parcelle à travailler, plus précisément le champ principal, en zones de travail de largeur fixe correspondant à la largeur de travail des robots agricoles mis en œuvre (chaque zone est travaillée en un passage par exemple) ou à un multiple (préférentiellement entier) de cette largeur (chaque zone est alors travaillée en un nombre pair ou impair de passages), et d’affecter ces zones aux différents robots, ces zones étant affectées/réaffectées en temps réel en fonction de l’avancement des travaux en cours par les différents robots et de l’évolution de la situation au cours de la durée de traitement de la parcelle. Les zones de travail précitées, qui constituent des portions fractionnaires du champ principal, peuvent être attribuées (pour une phase ou mission de travail donnée d’une parcelle) soit exclusivement à un unique robot d’une flotte pour être travaillée par ce dernier, soit en variante à plusieurs robots qui la travaillent simultanément ou successivement, en effectuant des taches identiques ou similaires, ou encore différentes, voire complémentaires.
[4] Durant le traitement d’une parcelle, les engins ou robots, et les outils qui leur sont associés, consomment des intrants variés, fonction de leur type et de la nature et des caractéristiques de l’opération ou des opérations agricoles qu'ils réalisent dans la parcelle, à savoir : carburant / énergie électrique ; semences ; engrais, produits phytosanitaires, etc. Normalement, une seule station est suffisante pour une parcelle donnée. Toutefois, en cas de parcelle de très grande dimension, d’un très grand nombre de robots et/ou d’une pluralité élevée d’intrants différents, il peut aussi être prévu de mettre en œuvre au moins deux stations de ravitaillement différentes.
[5] Au fur et à mesure de l’avancement de leur travail, ces intrants devront être ravitaillés au niveau des engins ou robots. Ces ravitaillements sont effectués via au moins une station de rechargement, manuellement ou de manière autonome. Une telle station est avantageusement mobile et peut être déplacée par un opérateur, de manière manuelle, ou également de manière autonome par un des engins (voir même sans aucune aide si elle est motorisée et guidée).
[6] Plus il y a d'engins ou de robots intervenant dans la parcelle et plus celle-ci est grande, plus le besoin de rechargements fréquents se fera sentir. Il peut donc en résulter un besoin de déplacer (souvent) la station d'un coté à l'autre de la parcelle si les emplacements des rechargements ne sont pas optimisés. Cette situation n'est pas satisfaisante, ni en termes de consommation de carburant, ni en termes de perte de temps, puisqu’il faut soit déplacer la station, soit se faire déplacer les robots (qui ne travaillent pas durant ces déplacements). Ainsi, lorsque la station demeure à un endroit fixe, les robots devront se déplacer vers elle pour se recharger, parfois sur de longues distances (déplacements aller-retour non travaillés).
[7] Par le document EP 2 855 102, on connait un procédé de rechargement d’un engin au niveau d’une station, le ravitaillement se faisant de manière autonome quand un seuil bas d'intrant est franchi. Le positionnement de la station dans la parcelle est optimisé en fonction de la mission et la station est mise en place manuellement, et demeure à son emplacement. Un superviseur peut assister l'utilisateur dans le choix de la position de la station. Cette solution n’offre donc aucune flexibilité, ni aucune possibilité d’adaptation, et repose sur un choix initial unique de localisation fixe de la station.
[8] Par le document WO 2014/137813, on connait un procédé de ravitaillement de machines agricoles dans lequel des points potentiels précis de ravitaillement sont prédéfinis sur au moins deux côtés opposés de la parcelle, préférentiellement dans les deux fourrières opposées dans lesquelles s’effectuent les demi-tours.
[9] Cette solution vise à optimiser les déplacements entre engins et station de ravitaillement, en mettant en œuvre une fonction d’estimation/optimisation des coûts, et d’une évaluation en temps réel des consommations et réserves énergétiques des engins.
[10] Toutefois, cette solution connue est complexe à mettre en œuvre, ne permet pas d’optimiser les déplacements de la station, qui peut être déplacée sur plusieurs côtés du champ, et ne recherche pas non plus un compromis satisfaisant entre possibles déplacements de la station et déplacements des engins.
[11] La présente invention a pour but de pallier au moins les principales limitations des solutions antérieures.
[12] A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de travail d’une parcelle par au moins une machine ou robot agricole à fonctionnement autonome et indépendant, ladite parcelle comportant au moins un point d’accès ou entrée et au moins une zone de fourrière entourant ou non un champ principal, formée d’une ou de plusieurs parties de fourrière, associées chacune à un côté du champ principal, ou à une zone non travaillée de ce dernier, et mutuellement contiguës ou disjointes, ledit procédé consistant, préalablement et/ou progressivement durant l’avancement du travail dudit champ principal et éventuellement de la zone de fourrière, à subdiviser ledit champ principal en zones de travail élémentaires, préférentiellement en forme de bandes, dont au moins une extrémité est bordée par une partie de fourrière et dont chacune est attribuée au ou à un robot pour être travaillée par ce dernier en un ou plusieurs passage(s), avantageusement selon une dimension longitudinale, ledit procédé consistant aussi, après évaluation et planification préalables du travail à réaliser sur la parcelle considérée, à programmer le ou chaque robot avec des consignes et/ou des séquences de commandes avant le démarrage du travail, et au moins une séquence de ravitaillement en intrant(s) du ou d’au moins un des robots, prévue ou non, pouvant survenir durant le traitement de la totalité de la parcelle considérée, procédé caractérisé en ce qu’il consiste à définir, durant ou après la phase d’évaluation et de planification, au moins une portion de fourrière privilégiée spécifiquement destinée au(x) ravitaillement(s) en intrant(s) et dans laquelle se trouve cantonnée au moins une station de ravitaillement pour au moins un intrant, avec faculté de déplacement ou de repositionnement dans cette portion, le ou chaque robot se dirigeant vers cette portion lorsqu’une consigne de ravitaillement est reçue ou générée par lui.
[13] L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
[14] [Fig. 1A],
[15] [Fig. 1 B] et
[16] [Fig. 1 C] illustrent une parcelle comprenant différentes configurations de zones de fourrières (entourante, fragmentée ou continue).
[17] [Fig. 2] illustre un premier exemple de définition de portion de fourrière privilégiée et de travail d’une parcelle selon l’invention ;
[18] [Fig. 3] représente sur une même figure plusieurs variantes alternatives de localisation d’une portion de fourrière privilégiée selon l’invention, chaque fois en fonction d’un point d’accès ou d’une entrée différent(e) ;
[19] [Fig. 4A] et [20] [Fig. 4B] illustrent deux phases successives du travail d’une parcelle comportant trois portions de champ principal et trois portions de fourrière privilégiée séparées, avec déplacement de la station de ravitaillement en fonction de l’avancement du travail, et,
[21] [Fig. 5A],
[22] [Fig. 5B] et
[23] [Fig. 5C] illustrent trois phases successives du travail d’une parcelle comportant trois portions de champ principal et une portion de fourrière privilégiée commune, avec déplacement de la station de ravitaillement en fonction de l’avancement du travail.
[24] Les figures 2 à 5 illustrent en relation avec différentes variantes de mise en œuvre possibles, un procédé de travail d’une parcelle (P) par au moins une machine ou robot agricole (R1 , R2, ... , Ri) à fonctionnement autonome et indépendant. Cette parcelle (P) comporte au moins un point d’accès ou entrée (PA) et au moins une zone de fourrière (ZF) entourant ou non un champ principal (CP), formée d’une ou de plusieurs parties de fourrière (PF), associées chacune à un côté du champ principal (CP), ou à une zone non travaillée de ce dernier, et mutuellement contiguës ou disjointes.
[25] Le procédé visé consiste, préalablement et/ou progressivement durant l’avancement du travail dudit champ principal (CP) et éventuellement de la zone de fourrière (ZF), à subdiviser ledit champ principal (CP) en zones de travail élémentaires (ZT1 , ZT2, ... , ZTj), préférentiellement en forme de bandes, dont au moins une extrémité est bordée par une partie de fourrière (PF) et dont chacune est attribuée au ou à un robot (R1 , R2, ... , Ri) pour être travaillée par ce dernier en un ou plusieurs passage(s), avantageusement selon une dimension longitudinale. Ce procédé consiste aussi, après évaluation et planification préalables du travail à réaliser sur la parcelle (P) considérée, à programmer le ou chaque robot (R1 , R2, ... , Ri) avec des consignes et/ou des séquences de commandes avant le démarrage du travail. Par ailleurs, au moins une séquence de ravitaillement en intrant(s) du ou d’au moins un des robots (R1 , R2, ... , Ri), prévue ou non, peut survenir durant le traitement de la totalité de la parcelle (P) considérée. [26] Pour la mise en œuvre de ce procédé, toutes les informations en relation avec la parcelle (P) telles que : taille ; forme ; surface de chaque zone de travail et de chaque partie de champ principal la constituant ; trajets de travail prévisibles des robots ; forme, position et extension de la ou des fourrières, ... ) sont connues du système exécutant le logiciel de planification et de gestion du travail de la parcelle (P), par exemple un système central commun de gestion et de pilotage (SC) apte et destiné à évaluer et à planifier le travail à réaliser sur une parcelle (P) considérée et à communiquer avec le ou les robots (R1 , Ri, ... ) en vue de leur transmettre des consignes et/ou des commandes. De même, les consommations de carburant, la quantité de carburant/électricité présent dans le réservoir/batterie, la consommation d’intrants (fonction du ratio graines /engrais), les ratios préréglés [masse d’intrants/surface à travailler] et la distance prévisible à parcourir sont connues pour chaque robot et/ou outil. Ces robots sont en outre bien entendu équipés de capteurs permettant de mesurer certains de ces paramètres en continu, tels que vitesse de déplacement, niveau restant d’intrants en temps réel, consommation instantanée d’énergie, ... .
[27] Conformément à l’invention, ce procédé consiste en outre à définir, durant ou après la phase d’évaluation et de planification, au moins une portion de fourrière privilégiée (PFP) spécifiquement destinée au(x) ravitaillement(s) en intrant(s) et dans laquelle se trouve cantonnée au moins une station de ravitaillement (SR) pour au moins un intrant, avec faculté de déplacement ou de repositionnement dans cette portion (PFP), le ou chaque robot (R1 , R2, ... , Ri) se dirigeant vers cette portion (PFP) lorsqu’une consigne de ravitaillement est reçue ou générée par lui.
[28] Le procédé peut être mis en œuvre avec un seul robot agricole. Toutefois, dans un contexte d’application privilégiée, il est exploité en relation avec au moins deux (cf. figures 4 et 5), voire préférentiellement une flotte d’au moins trois (cf. figures 1 B, 1 C et 2), robots (R1 , R2, ... , Ri).
[29] Le procédé selon l’invention ne cherche pas à définir un point de ravitaillement précis, mais plutôt une zone commune dans laquelle tous les ravitaillements des robots seront effectués de manière centralisée. Les points de ravitaillement peuvent être multiples, mais sont tous situés dans une zone délimitée, préférentiellement du même côté de la parcelle, pour à la fois réduire les déplacements de la station de rechargement et réduire les déplacements des engins vers la station. La définition du ou des point(s) de ravitaillement précis est faite par un système central de gestion et de pilotage (SC-superviseur) au moment où le ravitaillement est nécessaire durant le travail autonome d’un robot donné.
[30] L’invention permet de minimiser les déplacements de la station tout en réduisant simultanément les déplacements des robots vers celle-ci. Une réduction maximale des déplacements des robots n’est pas recherchée, car elle entraînerait de plus grands déplacements de la station, ce qui n’est pas souhaité.
[31] En relation avec le système central de gestion et de pilotage (SC), l’utilisateur peut, au moment de la génération de la mission pour les robots agricoles, sélectionner une portion de la fourrière et la définir comme une zone de ravitaillement privilégiée, appelée portion de fourrière privilégiée (PFP).
[32] L’homme du métier comprend que l’invention exploite une programmation de ravitaillement des robots agricoles qui évite les déplacements "à vide". Par exemple, si l’intrant (semis, engrais, ... ) est le facteur limitatif, un robot ne commence pas à travailler un nouvel aller-retour dans le champ principal (CP) s’il ne reste pas assez d’intrant dans sa trémie. Comme le système et/ou chaque robot connaît la quantité d’intrant nécessaire pour travailler un aller-retour via la mission et que la quantité d’intrant disponible dans la trémie est connue, il peut déterminer savoir si le prochain aller-retour peut être travaillé complètement ou s’il faut ravitailler en amont quand l’engin est dans ou proche de la portion de fourrière privilégiée (PFP).
[33] Grâce à l’invention, deux améliorations concernant les ravitaillements des robots agricoles peuvent être atteintes, à savoir : i) une réduction des distances entre les robots et la station de ravitaillement, et ii) une minimisation des distances de déplacement de ladite station.
[34] En relation avec l’invention, la ou chaque portion de fourrière privilégiée (PFP) est définie comme correspondant à une partie de fourrière (PF), avantageusement en forme de bande de largeur sensiblement constante, bordant un côté du champ principal (CP), ou à une fraction partielle d’une telle partie (PF), ladite portion (PFP) étant destinée à être travaillée ou non.
[35] Comme indiqué en introduction, la ou les fourrières n'englobe(nt) pas forcément la totalité du champ principal (CP) : au lieu de s’étendre sur tous les côtés de ce dernier, seuls certains, voire un seul, des côtés peu(ven)t en être pourvu(s) et la portion de fourrière privilégiée (PFP) peut se trouver dans n'importe quelle partie de la fourrière, donc sur un côté quelconque. Néanmoins, la portion de fourrière privilégiée (PFP) se trouve toujours à l'intérieur du contour extérieur de la parcelle (P), et ne peut pas déborder, même partiellement, de celle-ci. En effet, le fonctionnement autonome des robots impose un contour de sécurité duquel ils ne peuvent sortir (il est cependant possible de redéfinir les contours de la parcelle, si besoin, pour y inclure la fourrière privilégiée).
[36] Le déplacement de la ou des station(s) de ravitaillement (SR) peut être autonome, être réalisé par un robot ou être réalisé par un opérateur (averti par un système central commun de gestion et de pilotage ou un robot, et disposant d’un tracteur ou d’un véhicule similaire apte à tracter ou à pousser le ou les stations).
[37] Avantageusement, la ou chaque portion de fourrière privilégiée (PFP) est déterminée en fonction du point d’accès ou entrée (PA) de la parcelle (P) considérée, dont elle est avantageusement située à proximité ou qu’elle intègre (voir figure3).
[38] Selon une caractéristique de l’invention, le procédé peut consister à arranger et à dimensionner la ou chaque portion de fourrière privilégiée (PFP) de telle manière que lors d’une opération de ravitaillement la station de ravitaillement (SR) et le robot (R1 , R2, ... , Ri) ravitaillé, et le cas échéant son outil, sont tous deux situés entièrement dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) concernée. Cette condition de non-débordement impose des dimensions minimales à la portion de fourrière privilégiée (PFP) de telle manière que toutes les manœuvres liées à un ravitaillement puissent se dérouler à l’intérieur de son périmètre.
[39] Bien entendu, la portion de fourrière privilégiée (PFP) ne s’étend pas forcément toute la longueur d'un côté du champ principal (CP). L’utilisateur peut choisir de ne retenir qu'une portion d’une fourrière associée à un côté, pour des raisons de logistique et de praticité pour l'agriculteur qui doit amener la station de ravitaillement ou de rechargement (SR) dans la parcelle (par exemple : abords de la parcelle encombrés par une forêt, un cours d'eau, un décrochement, dépendance de la position du point d'entrée dans le champ, ... ). [40] Le choix du positionnement de la portion de fourrière privilégiée (PFP) est de la responsabilité de l'utilisateur, le système central commun de gestion et de pilotage (SC) pouvant néanmoins suggérer une ou plusieurs positions, optimale ou non, déterminée(s) en fonctions des données à sa disposition et relatives aux paramètres et caractéristiques évoquées précédemment.
[41] Selon un mode de réalisation possible de l’invention, il peut être prévu de prédéfinir dans la ou chaque portion de fourrière privilégiée (PFP), en plus d’un premier emplacement initial pour la station de ravitaillement (SR), au moins un deuxième emplacement formant point de ravitaillement, avantageusement sur la base d’estimations préalables de consommation d’intrant(s). Ce ou ces positionnement(s) ultérieur(s) de la station peu(ven)t éventuellement être rajouté(s) ou modifié(s) en cours de réalisation du travail de la parcelle (P) en fonction d’une évolution non prévisible de l’avancement du travail, de circonstances exceptionnelles ou d’incidents aléatoires.
[42] Comme le montrent à titre d’exemples les figures 4 et 5, il peut être prévu de déplacer la station de ravitaillement (SR) dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) concernée, de manière autonome ou par traction ou poussée, le cas échéant par l’intermédiaire du ou d’un des robots (R1 , R2, ... , Ri), en fonction de l’avancement du travail dans la parcelle (P).
[43] En accord avec un mode de réalisation avantageux de l’invention, en particulier en présence d’une parcelle de grande dimension, le procédé peut consister, durant ou après la phase d’évaluation et de planification, à subdiviser le champ principal (CP) en au moins deux parties de champ principal (PCPi) comprenant chacune plusieurs zones de travail élémentaires (ZT1 , ZT2, ... , ZTj), préférentiellement en forme de bandes, à affecter soit à chacune de ces parties (PCPi) une portion de fourrière privilégiée (PFPi) propre distincte (voir figures 4), soit une portion de fourrière privilégiée (PFP) commune à toutes ces parties (PCPi) (voir figures 5), et à déplacer la station de ravitaillement (SR) dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) commune, ou d’une portion de fourrière privilégiée (PFPi) à une suivante, en fonction de l’avancement du travail dans la parcelle (P) considérée, un tel déplacement ayant avantageusement lieu lorsque le ou chaque robot (R1 , R2, ... , Ri) dispose de suffisamment d’intrants pour achever son travail dans la partie de champ principal (PCPi) en cours de travail. [44] Le déplacement de la station de ravitaillement (SR) peut par exemple être effectué comme décrit dans la demande de brevet français n° 2101107 du 5 février 2021 au nom de la demanderesse, dont le contenu est intégré à la présente par référence.
[45] En relation avec les figures 4 et 5, on peut relever par exemple que :
- sur la figure 4A, (PCP1 ) est en cours de travail par les robots (R1 et R2) et (PCP2) et (PCP3) restent à travailler, alors que sur la figure 4B, (PCP1 ) a été travaillée, (PCP2) est en train d’être travaillée et (PCP3) reste à travailler, la station de ravitaillement (SR) ayant été déplacée de la portion de fourrière privilégiée (PFP) associée à (PCP1 ) à la portion de fourrière privilégiée (PFP) associée à (PCP2) ;
- sur la figure 5A (PCP1 ) est en cours de travail par les deux robots (R1 et R2) et (PCP2) et (PCP3) restent à travailler ; sur la figure 5B (PCP1 ) a été travaillée, (PCP2) est en train d’être travaillée par le second robot (R2) et (PCP3) reste à travailler, la station de ravitaillement (SR) étant en train d’être déplacée par le premier robot (R1 ) de la portion de fourrière privilégiée (PFP) associée à (PCP1 ) à la portion de fourrière privilégiée (PFP) associée à (PCP2) ; et sur le figure 5C a été travaillée, (PCP2) est en train d’être travaillée par les deux robots (R1 et R2) et (PCP3) reste à travailler, la station de ravitaillement (SR) étant positionné dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) associée à (PCP2).
[46] On peut noter que le rapprochement d’un des robots (Ri) de la station de ravitaillement (SR) afin de déplacer cette station peut être mis à profit pour ravitailler ce robot, ou l’inverse.
[47] Conformément à une autre caractéristique de l’invention, le positionnement de la station de ravitaillement (SR) dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) concernée est modifié lorsque l’emplacement qu’elle occupe devient temporairement partie d’un segment de fourrière (SFE) situé à l’extrémité d’une zone de travail élémentaire (ZT1 , ZT2, ... , ZTj) travaillée par le ou un robot (R1 , R2, ... , Ri), ce segment étant le cas échéant alloué exclusivement audit robot pour la durée de son travail dans cette zone.
[48] Un tel principe d’allocation exclusive de zones de travail élémentaires peut notamment être du type de celui décrit dans la demande de brevet français n° 2009705 du 24 septembre 2020 au nom de la demanderesse, dont le contenu est intégré à la présente par référence.
[49] En plus du ou des éventuels ravitaillements prévus à l’avance et programmés, ou de manière alternative à toute prédétermination, le ou un robot (R1 , R2, ... , Ri) donné effectue avantageusement un ravitaillement lorsque le niveau d’au moins un intrant est insuffisant pour lui permettre d’effectuer, en travaillant normalement, un aller-retour dans une zone de travail élémentaire (ZT 1 , ZT2, ... , ZTj) à travailler par lui ou en cours de travail par lui.
[50] A titre d’exemples non limitatifs, on peut noter que les caractéristiques du procédé selon l’invention, en particulier celles concernant la mise en œuvre d’une fourrière privilégiée, peuvent être implémentées dans ou en relation avec des logiciels de planification et de pilotage agricoles connus, notamment du type connu sous la désignation « Fieldplanner » de la société Lacos Computerservice, ou encore mis en œuvre dans la solution robotisée « AgBot » de la société AGXeed.
[51] A titre de déroulements pratiques possibles du procédé selon l’invention, deux exemples non limitatifs sont décrits ci-dessous en relation avec les figures 4 et 5.
[52] En accord avec un premier scénario possible, décrit en relation avec les figures 5, la parcelle (P) est divisée en 3 zones de travail (PCP1 , PCP2 et PCP3) et 2 robots (R1 et R2) sont assignés à la mission de travail agricole dans cette parcelle. La parcelle comprend une fourrière (ZF) le long de son bord ou côté supérieur en vue aérienne. L’utilisateur (ou le logiciel) a défini la portion de fourrière privilégiée (PFP) dans la totalité de cette fourrière (PF). Les robots ainsi que la station de ravitaillement (SR) sont amenés dans la parcelle à travailler et positionnés à leur emplacement de départ (dans la 1 ère zone à travailler pour les 2 robots et dans la portion de fourrière privilégiée pour la station). Les deux robots commencent chacun à travailler la 1 ère zone de la parcelle (PCP1 ) selon la mission qui leur a été transmise par le système central commun (SC) de gestion et de pilotage (Fig 5A).
[53] Le robot (R2) change de zone et passe dans la zone (PCP2) lorsqu’il a fini le travail qui lui était assigné dans la zone (PCP1 ). Le robot (R1 ) finit à son tour le travail qui a lui a été assigné dans la zone (PCP1 ) et se déplace également vers la zone (PCP2). Au passage, il en profite pour déplacer la station (SR) et la positionner en face de la zone (PCP2) dans la section de la portion de fourrière privilégiée (PFP) associée à cette deuxième zone, et tout en restant dans la fourrière privilégiée durant le déplacement (Fig 5B). Selon le niveau des différents intrants présents dans le robot (R1 ), celui-ci peut en profiter le cas échéant pour effectuer ou non son ravitaillement à la station (SR) avant de reprendre le travail dans la zone PCP2 (le ravitaillement peut s’effectuer juste avant ou juste après l’avoir déplacé).
[54] En parallèle du déplacement de la station par le robot (R1 ), l’autre robot (R2) a continué son travail dans la deuxième zone (PCP2). Une fois le déplacement de la station par le robot (R1 ) effectué, et quand le niveau d’un (ou plusieurs) de ses intrant(s) atteint un niveau critique (c’est-à-dire que R2 ne peut plus faire un aller- retour complet) ; alors le robot (R2) se rend à la station de rechargement (SR) lorsqu’il s’approche de la portion de fourrière privilégiée (PFP). Il effectue son ravitaillement et continue son travail dans la zone (PCP2) (Fig. 5C).
[55] Bien que non représenté, l’homme du métier comprend que la transition de la deuxième zone (PCP2) vers la troisième zone (PCP3) est similaire à celle de la première zone (PCP1 ) vers la deuxième zone (PCP2).
[56] En l’occurrence, dans le cadre de cette mise en œuvre du procédé selon l’invention, il a été choisi par l’utilisateur (ou par le logiciel) que ce serait à chaque fois le dernier robot à quitter la zone de travail travaillée qui s’occuperait du déplacement de la station (SR) au sein de la portion de fourrière privilégiée (PFP). Cette stratégie est, dans le cas présent, définie au moment de la définition de la mission dans le logiciel. Bien entendu, n’importe quel robot peut aller se ravitailler à n’importe quel moment de sa mission à la station de ravitaillement, si le rechargement d’au moins un intrant est nécessaire.
[57] Un second scénario de mise en œuvre du procédé est partiellement illustré par les figures 4A et 4B. Il est très proche du premier scénario décrit ci-dessus, à la différence qu’au lieu d’avoir une seule portion de fourrière privilégiée, trois portions de fourrière privilégiée (PFP) séparées ont été définies (par l’utilisateur ou le logiciel), chacune associée à l’une des trois zones de travail (PCP1 , PCP2 et PCP3) et ne couvrant qu’une fraction de la fourrière. La station de ravitaillement (SR) sera alors déplacée d’une portion de fourrière privilégiée (PFP) à l’autre, en fonction des déplacements des robots de la zone (PCP1 ) vers la zone (PCP2), puis vers la zone (PCP3).
[58] L’invention concerne également, comme cela ressort notamment des figures 2 à 5, un ensemble agricole pour la mise en œuvre du procédé de travail automatisé de parcelles agricoles (P), tel que décrit précédemment.
[59] Un tel ensemble comprend en général une flotte d’au moins deux robots (R1 , R2, Ri) mobiles, équipés d’outils de travail adéquats, à fonctionnement autonome et indépendant, et un système central commun de gestion et de pilotage (SC) apte et destiné à évaluer et à planifier le travail à réaliser sur une parcelle (P) considérée et à communiquer avec lesdits robots en vue de leur transmettre des consignes et/ou des commandes, et éventuellement à recevoir en retour des informations de fonctionnement et/ou d’état desdits robots (R1 , R2, ... , Ri), chaque robot (R1 , R2, ... , Ri) étant en outre pourvu d’un dispositif de positionnement ou de localisation par satellites et muni de moyens de mesure de ses réserves d’intrants et de de son autonomie en fonction de sa consommation actuelle et future estimée.
[60] En accord avec l’invention, cet ensemble est caractérisé en ce qu’il comprend également au moins une station (SR) de ravitaillement en intrant(s), qui est mobile, de manière autonome ou non, et qui est positionnée initialement sur la parcelle (P) dans une portion de fourrière privilégiée (PFP) prédéfinie par le système central commun de gestion et de pilotage (SC) et dans laquelle elle demeure cantonnée.
[61] Dans la pratique, l'agriculteur amène les robots (R1 , R2, ... , Ri) et la station de rechargement/ravitaillement au niveau de la parcelle (P). Il positionne les robots au point de départ de leur mission et la station de rechargement/ravitaillement à un premier emplacement de ravitaillement, dans une portion de fourrière privilégiée (PFP), située à l’intérieur du contour de la parcelle. Le reste des opérations et déplacements en relation avec la mission (travail de la parcelle, déplacement du ou des robots vers la station, déplacement de la station) se fait en totale autonomie et automatiquement une fois la mission lancée via le logiciel de supervision du travail mis en œuvre par le système central commun de gestion et de pilotage (SC) et les robots (R1 , R2, ... , Ri). Le rechargement/ravitaillement en tant que tel peut se faire soit également en autonomie, soit avec l’intervention d'un opérateur. [62] Il est possible de prévoir à titre de précaution une station de ravitaillement dans la parcelle alors qu’en théorie, c’est-à-dire selon un calcul estimatif préalable, aucun ravitaillement n’est nécessaire. Une telle mesure peut s’expliquer par le fait qu’il peut exister une différence significative entre les consommations d’intrants prévues et les consommations réelles. Par exemple, selon le type de terre et l’humidité, un robot peut consommer beaucoup plus de carburant que prévu initialement, avant le travail de la parcelle. La consommation réelle des différents intrants (et donc des niveaux des réservoirs/trémies respectives) est suivie en permanence lors du travail. Lorsqu’une nécessité de ravitaillement est détectée (en particulier en relation avec les critères d’évitement d’aller-retour à vide mentionnés précédemment), alors le robot concerné reçoit une consigne de ravitaillement.
[63] Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d’équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l’invention.

Claims

Revendications)
[Revendication 1 ] Procédé de travail d’une parcelle (P) par au moins une machine ou robot agricole (R1 , R2, Ri) à fonctionnement autonome et indépendant, ladite parcelle (P) comportant au moins un point d’accès ou entrée (PA) et au moins une zone de fourrière (ZF) entourant ou non un champ principal (CP), formée d’une ou de plusieurs parties de fourrière (PF), associées chacune à un côté du champ principal (CP), ou à une zone non travaillée de ce dernier, et mutuellement contiguës ou disjointes, ledit procédé consistant, préalablement et/ou progressivement durant l’avancement du travail dudit champ principal (CP) et éventuellement de la zone de fourrière (ZF), à subdiviser ledit champ principal (CP) en zones de travail élémentaires (ZT1 , ZT2, ... , ZTj), préférentiellement en forme de bandes, dont au moins une extrémité est bordée par une partie de fourrière (PF) et dont chacune est attribuée au ou à un robot (R1 , R2, ... , Ri) pour être travaillée par ce dernier en un ou plusieurs passage(s), avantageusement selon une dimension longitudinale, ledit procédé consistant aussi, après évaluation et planification préalables du travail à réaliser sur la parcelle (P) considérée, à programmer le ou chaque robot (R1 , R2, ... , Ri) avec des consignes et/ou des séquences de commandes avant le démarrage du travail, et au moins une séquence de ravitaillement en intrant(s) du ou d’au moins un des robots (R1 , R2, ... , Ri), prévue ou non, pouvant survenir durant le traitement de la totalité de la parcelle (P) considérée, procédé caractérisé en ce qu’il consiste à définir, durant ou après la phase d’évaluation et de planification, au moins une portion de fourrière privilégiée (PFP) spécifiquement destinée au(x) ravitaillement(s) en intrant(s) et dans laquelle se trouve cantonnée au moins une station de ravitaillement (SR) pour au moins un intrant, avec faculté de déplacement ou de repositionnement dans cette portion (PFP), le ou chaque robot (R1 , R2, ... , Ri) se dirigeant vers cette portion (PFP) lorsqu’une consigne de ravitaillement est reçue ou générée par lui.
[Revendication 2] Procédé de travail selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il consiste à définir la ou chaque portion de fourrière privilégiée (PFP) comme correspondant à une partie de fourrière (PF), avantageusement en forme de bande de largeur sensiblement constante, bordant un côté du champ principal (CP), ou à une fraction partielle d’une telle partie (PF), ladite portion (PFP) étant destinée à être travaillée ou non.
[Revendication 3] Procédé de travail selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la ou chaque portion de fourrière privilégiée (PFP) est déterminée en fonction du point d’accès ou entrée (PA) de la parcelle (P) considérée, dont elle est avantageusement située à proximité ou qu’elle intègre.
[Revendication 4] Procédé de travail selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il consiste à arranger et à dimensionner la ou chaque portion de fourrière privilégiée (PFP) de telle manière que lors d’une opération de ravitaillement la station de ravitaillement (SR) et le robot (R1 , R2, ... , Ri) ravitaillé, et le cas échéant son outil, sont tous deux situés entièrement dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) concernée.
[Revendication 5] Procédé de travail selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il consiste à prédéfinir dans la ou chaque portion de fourrière privilégiée (PFP), en plus d’un premier emplacement initial pour la station de ravitaillement (SR), au moins un deuxième emplacement formant point de ravitaillement, avantageusement sur la base d’estimations préalables de consommation d’intrant(s).
[Revendication 6] Procédé de travail selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il consiste à déplacer la station de ravitaillement (SR) dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) concernée, de manière autonome ou par traction ou poussée, le cas échéant par l’intermédiaire du ou d’un des robots (R1 , R2, ... , Ri), en fonction de l’avancement du travail dans la parcelle (P).
[Revendication 7] Procédé de travail selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il consiste, durant ou après la phase d’évaluation et de planification, à subdiviser le champ principal (CP) en au moins deux parties de champ principal (PCPi) comprenant chacune plusieurs zones de travail élémentaires (ZT1 , ZT2, ... , ZTj), préférentiellement en forme de bandes, à affecter soit à chacune de ces parties (PCPi) une portion de fourrière privilégiée (PFPi) propre distincte, soit une portion de fourrière privilégiée (PFP) commune à toutes ces parties (PCPi), et à déplacer la station de ravitaillement (SR) dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) commune, ou d’une portion de fourrière privilégiée (PFPi) à une suivante, en fonction de l’avancement du travail dans la parcelle (P) considérée, un tel déplacement ayant avantageusement lieu lorsque le ou chaque robot (R1 , R2, ... , Ri) dispose de suffisamment d’intrants pour achever son travail dans la partie de champ principal (PCPi) en cours de travail.
[Revendication 8] Procédé de travail selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le positionnement de la station de ravitaillement (SR) dans la portion de fourrière privilégiée (PFP) concernée est modifié lorsque l’emplacement qu’elle occupe devient temporairement partie d’un segment de fourrière (SFE) situé à l’extrémité d’une zone de travail élémentaire (ZT 1 , ZT2, ... , ZTj) travaillée par le ou un robot (R1 , R2, ... , Ri), ce segment étant le cas échéant alloué exclusivement audit robot pour la durée de son travail dans cette zone.
[Revendication 9] Procédé de travail selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le ou un robot (R1 , R2, ... , Ri) donné effectue un ravitaillement lorsque le niveau d’au moins un intrant est insuffisant pour lui permettre d’effectuer, en travaillant normalement, un aller-retour dans une zone de travail élémentaire (ZT1 , ZT2, ... , ZTj) à travailler par lui ou en cours de travail par lui.
[Revendication 10] Ensemble agricole pour la mise en œuvre du procédé de travail automatisé de parcelles agricoles (P) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, cet ensemble comprenant une flotte d’au moins deux robots (R1 , R2, ... , Ri) mobiles, équipés d’outils de travail adéquats, à fonctionnement autonome et indépendant, et un système central commun de gestion et de pilotage (SC) apte et destiné à évaluer et à planifier le travail à réaliser sur une parcelle (P) considérée et à communiquer avec lesdits robots en vue de leur transmettre des consignes et/ou des commandes, et éventuellement à recevoir en retour des informations de fonctionnement et/ou d’état desdits robots (R1 , R2, ... , Ri), chaque robot (R1 , R2, ... , Ri) étant en outre pourvu d’un dispositif de positionnement ou de localisation par satellites et muni de moyens de mesure de ses réserves d’intrants et de de son autonomie en fonction de sa consommation actuelle et future estimée, ensemble caractérisé en ce qu’il comprend également au moins une station (SR) de ravitaillement en intrant(s), qui est mobile, de manière autonome ou non, et qui est positionnée initialement sur la parcelle (P) dans une portion de fourrière privilégiée (PFP) prédéfinie par le système central commun de gestion et de pilotage (SC) et dans laquelle elle demeure cantonnée.
PCT/EP2023/051626 2022-01-25 2023-01-24 Procédé et installation de travail d'une parcelle avec au moins un robot agricole ravitaillé WO2023144119A1 (fr)

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