Un robot cueilleur de pommes mis au point par la Michigan State University roule lentement dans un verger de l'ouest du Michigan, cueillant systématiquement les pommes des arbres grâce à un partenariat avec le ministère américain de l'agriculture. Les chercheurs de la MSU visent à améliorer les fonctionnalités du robot par rapport aux cueilleurs robotisés précédents en utilisant l'intelligence artificielle (IA) pour récolter les pommes les plus mûres et en tirant parti de la technologie d'ingénierie pour protéger les pommes des meurtrissures.
Lorsque Zhaojian Li de la MSU, professeur associé distingué du Red Cedar College of Engineering, s'est associé à Renfu Lu de l'USDA, ils voulaient automatiser la cueillette des pommes pour remédier à la pénurie de main-d'œuvre et à l'augmentation des coûts tout en préservant la qualité des pommes cueillies.
Avec le soutien de l'USDA, Li et Lu ont mis au point leur premier robot cueilleur de pommes en 2021. Depuis, les progrès technologiques ont permis d'aboutir à la dernière version du prototype robotique, qui utilise l'IA et les technologies d'ingénierie pour sélectionner et cueillir les meilleures pommes.
Les coulisses du robot cueilleur de pommes
Le robot cueilleur de pommes utilise une caméra RVB-D qui fournit des images contenant la couleur des pommes (RVB) et la profondeur ou l'emplacement (D) des pommes sur l'arbre. L'intelligence artificielle utilise ces images pour identifier les pommes qui sont mûres et prêtes à être cueillies. L'un des bras robotiques est ensuite dirigé vers la meilleure pomme. La pince en silicone souple du bras "saisit" délicatement la pomme tandis que le bras robotisé aspire la pomme - la "cueille" de l'arbre. Ensuite, le bras se déplace vers un tapis roulant et le vide à l'intérieur du bras robotisé est désactivé, ce qui fait tomber la pomme, et le processus se répète. Actuellement, le robot peut cueillir une pomme en 3,6 secondes, soit environ 1 tonne de pommes par jour, alors qu'un cueilleur de pommes qualifié peut cueillir environ 6 tonnes de pommes par jour.
"Cette technologie a un grand potentiel au niveau local, au niveau de l'État et même au niveau national pour avoir un impact sur la pénurie permanente de main-d'œuvre à long terme qui menace l'industrie des cultures spécialisées dans le Michigan et dans tous les États-Unis.
Le programme AgBio du MTRAC est cofinancé par la MSU et la Michigan Economic Development Corporation. Pour faire progresser la technologie du robot cueilleur de pommes, le programme a fourni des fonds pour améliorer l'efficacité du système en termes de vitesse et de précision. Pour l'avenir, les chercheurs ont identifié de nouvelles possibilités d'amélioration et ont cherché des financements supplémentaires, car la technologie évolue rapidement vers des essais dans des vergers commerciaux du Michigan. Ces développements sont particulièrement opportuns pour les exploitations agricoles qui produisent de grandes quantités de fruits, car elles doivent faire face à un nombre de plus en plus réduit de travailleurs pour cueillir toutes les pommes à la main. La course au développement de technologies répondant aux besoins est clairement lancée.
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Emilie Lorditch
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