Projet H2020 VineScout : Prise de décision intelligente pour les robots de vinification
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2016 -2020
- Budget alloué 1.741.225,63 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet VineScout
- Optimisation de la conception mécanique et de l'aspect extérieur. Une nouvelle coque extérieure a été conçue pour le prototype VineScout, donnant naissance à la troisième et dernière version du robot, le VS-3. Les conditions de travail difficiles sur le terrain et l’importance d’une apparence attrayante à des fins de marketing ont été prises en compte. En termes de capacité de traction et d'efficacité énergétique, le couple mécanique et les batteries ont été renforcés.
- Industrialisation de l'électronique interne : Les capacités de sécurité et de résistance environnementale sont obtenues grâce à la conception d'un ensemble de blocs électroniques modulaires fabriqués et testés. Cette conception rationnelle facilite l’intégration transparente des logiciels et des dispositifs électromécaniques.
- Capacités de validation et de détection des cartes : les cartes générées par le robot doivent fournir des données précises afin qu'elles puissent être comparées statistiquement avec des mesures alternatives. Obtenir des données précises signifie les obtenir avec les capteurs appropriés ; Les capteurs ont donc été testés sur le terrain, non seulement intégrés au robot, mais également de manière indépendante, pour vérifier les valeurs obtenues.
- Perfectionnement, optimisation et préparation au marché des logiciels : des efforts ont été faits pour améliorer les performances des logiciels en termes de vitesse d’exécution et de réponse de sécurité. Au fur et à mesure que de nouveaux capteurs étaient ajoutés, la programmation devait être modifiée.
- Construction de trois prototypes aux capacités croissantes : un processus itératif actif était nécessaire pour converger vers la solution optimale, ce qui, dans les contextes agricoles, nécessite des tests approfondis dans des environnements réels.
- Démonstration : Les Semaines de Gestion de Projet se sont déroulées au Portugal, dans les domaines commerciaux où le robot VineScout a été testé. Lors de la Conférence d'Agronomie des Semaines de Gestion, le Consortium a invité des personnes extérieures à voir, toucher et même faire fonctionner le robot, et à poser des questions sur le robot ou sur le projet lui-même.
- Tactiques d'introduction sur le marché, acceptation par l'utilisateur final et diffusion : Les activités les plus importantes pour le projet en termes de visibilité sont réalisées pendant les semaines de gestion. À l’occasion de la Journée de l’Agronomie, des personnes d’horizons différents peuvent donner leur avis et partager leurs suggestions avec le Consortium. Ces suggestions sont extrêmement précieuses pour la réussite du projet, car elles permettent de partager leurs expériences avec d’autres robots.
- La participation aux salons de la robotique et des équipements agricoles a montré que l’intérêt pour la robotique agricole est élevé et que la concurrence va s’intensifier dans les années à venir. Le marché des robots de service continue de croître, tout comme celui des robots agricoles.
Le vin est un produit fondamental dans le secteur agricole européen. Pour obtenir de bons vins à forte valeur ajoutée, il est essentiel de récolter des raisins de qualité. Pour y parvenir, il est nécessaire de surveiller les vignes afin d’évaluer leur état optimal de croissance et de maturité pour la récolte. Dans un passé récent, et encore aujourd’hui dans de nombreuses exploitations, les méthodes de surveillance disponibles étaient l’observation visuelle ou l’échantillonnage aléatoire de raisins individuels. Ces méthodes ne fournissent pas d’informations totalement fiables sur la culture. Il existe des méthodes précises, comme l’utilisation de capteurs multispectraux montés sur des drones ou des avions. Cependant, la faible résolution des données obtenues de cette manière, ou la capacité limitée des utilisateurs à décider quand les acquérir au moment où elles sont le plus nécessaires, limite leur utilité pour les viticulteurs.
Le robot Vinescout est l'évolution de Vinerobot, créé pour répondre à ce problème. Lorsque le robot collecte des données sur le terrain, il traite des données à plus haute résolution prises à moins d’un mètre, permettant ainsi d’obtenir des informations plus précises. Le robot explore le vignoble et collecte des données de manière autonome. Il est équipé de capteurs de culture qui mesurent la température de la canopée, le NDVI et d'autres informations environnementales des vignes. En calculant les indices végétatifs, des cartes de la température de la canopée, de la croissance végétative et de l’état hydrique des plantes sont obtenues.
Ces données sont transmises au vigneron, qui peut surveiller les besoins et l'état du vignoble et prendre des décisions sur le meilleur moment pour irriguer, appliquer des traitements ou sélectionner différentes zones pour une récolte plus efficace. Vinescout utilise l’énergie électrique provenant de batteries au lithium et de panneaux solaires. Utilise des algorithmes basés sur la perception locale pour un guidage autonome
Le secteur du vin est stratégique pour l’Europe, tant sur le plan économique que social. Leur position concurrentielle sur le marché mondial dépend de la réputation à long terme de leurs vins, qui nécessite de nombreuses années de développement et peut être rapidement perdue avec un vin de mauvaise qualité. Le risque de perte de réputation est élevé lorsque la répétabilité ne peut être garantie, ce qui est de plus en plus le cas dans les vignobles où l’échantillonnage manuel des données est rare en raison de coûts inabordables.
Notre objectif est donc d'industrialiser, de démontrer et de commercialiser, en tant que pionniers, un système innovant de surveillance experte du champ (système d'aide à la décision) intégré dans un robot viticole compact et rentable. Ce système sera la continuation du projet VineRobot (TRL6/7) financé par l’UE. Pour assurer le succès commercial, nous optimiserons à la fois la conception externe et l’électronique interne, et industrialiserons les logiciels de navigation et de cartographie pour obtenir des performances, une protection et une facilité d’utilisation maximales.
Pour y parvenir, nous disposons d’un consortium axé sur l’industrie et centré sur l’un des plus grands secteurs agricoles d’Europe, avec un plan d’affaires solide et le soutien d’un grand nombre de leaders de l’industrie et d’utilisateurs finaux engagés, garantissant une mise en œuvre rapide sur le marché. La pénétration du marché sera portée par les PME déjà actives dans les secteurs de la robotique et de la viticulture, renforcées par des salons stratégiques et des conférences internationales.
Notre objectif est ainsi de réaliser un chiffre d’affaires cumulé de 33 millions d’euros sur cinq ans, de générer 10,9 millions d’euros de bénéfices industriels, d’atteindre un taux d’adoption du marché de 5 % et de desservir 54 540 hectares de vignobles dans l’UE. De plus, la technologie VineScout attirera les jeunes agriculteurs dans les zones rurales, ce qui devient crucial pour la durabilité du secteur, car la population agricole actuelle approche de l'âge de la retraite. L’adoption pratique de la robotique dans l’agriculture créera des emplois, en partie grâce à l’émergence de nouvelles industries liées aux TIC, à la gestion de précision et à l’interprétation des données.
Les concurrents directs possibles sont GOFAR, l'Organisation mondiale pour la robotique agricole (site Web : https://www.agricultural-robotics.com/ ). Pour n'en citer que quelques-uns : Romovi (avec une évaluation subjective de son risque potentiel pour le projet VineScout : faible, car il se concentre uniquement sur l'environnement spécifique des terrasses à une seule rangée, et prévoit une solution de localisation basée sur un système de positionnement sans fil entièrement personnalisé), Vinobot (avec un faible risque, car l'objectif de ce projet est le phénotypage des plantes et ils ne recherchent pas de solution commerciale), Vitibot (ce dernier avec un risque moyen).
Il est autonome, alimenté à l'énergie solaire et électrique, des caractéristiques qui le placent en concurrence avec VineScout et TED (avec un risque moyen, TED représente probablement le concurrent le plus direct. Il est fabriqué par la société européenne Naïo Technologies, qui a déjà commencé à commercialiser des robots agricoles. Cette plateforme est robuste et résistante aux environnements agricoles, et peut fonctionner à 4 km/h). L’essor du marché de la robotique, couplé à l’arrivée d’une multitude de capteurs de culture à un prix compétitif, accroît l’intérêt des vignerons et propriétaires de vignobles pour la mise en œuvre des technologies numériques dans leurs stratégies de gestion.
- Impact social. Un effet secondaire important de l’introduction réussie de la robotique dans les vignobles européens est l’attrait des nouvelles technologies pour les jeunes agriculteurs. L’âge moyen de la population agricole est actuellement proche de l’âge de la retraite, avec très peu de producteurs de moins de 35 ans. L’attrait de l’électronique et de l’automatisation contribuera probablement à compenser l’impact négatif du vieillissement de la population sur l’agriculture.
- Impact économique et social. Des études socioéconomiques ont démontré de manière concluante que l’automatisation crée plus d’emplois pour l’économie dans son ensemble qu’elle n’en supprime. Elle réduit le nombre de tâches peu qualifiées et répétitives tout en créant tout un ensemble d’emplois hautement qualifiés dans les secteurs de la fabrication, du support de données, des services et de la finance, avec des industries entièrement nouvelles qui, dans de nombreux cas, conduisent à une plus grande prospérité économique.
- Impact environnemental. Le déploiement de robots agricoles alimentés entièrement par des énergies renouvelables (batteries rechargeables et panneaux solaires) représente un changement de paradigme dans le domaine des machines agricoles, où les véhicules agricoles fonctionnent exclusivement au diesel depuis 100 ans. Le prototype final du robot VineScout est conçu pour être construit avec des matériaux recyclables pour la plupart de ses composants. Ces deux approches en feront l’une des solutions les plus respectueuses de l’environnement pour la production alimentaire avec des machines autonomes automotrices.
- Impact technologique. Un agent de cartographie pour un outil d'aide à la décision nécessitant des informations de positionnement fiables et précises offre un environnement idéal pour promouvoir le nouveau système de positionnement par satellite GALILEO. Les efforts financiers déployés par l’UE pour établir le GNSS européen bénéficieront aux utilisateurs finaux, qui pourront prendre de meilleures décisions de gestion et, par conséquent, obtenir de plus grands bénéfices.
- UNIVERSITAT POLITECNICA DE VALENCIA (UPV)
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