Les environnements de reboisement nécessiteront des robots endurants et précis
De nouvelles conceptions, comme celle présentée ici par des chercheurs turcs, pourraient générer des idées sur la manière de construire de meilleurs robots de plantation d’arbres pour lutter contre la déforestation.
Les arbres jouent un rôle évident et crucial dans de nombreux écosystèmes, qu’ils fournissent de l’ombre lors d’une journée ensoleillée, qu’ils servent de refuge à une famille de hiboux ou qu’ils éliminent le dioxyde de carbone de l’air. Mais les forêts diminuent à cause des pratiques d’exploitation forestière ainsi que du processus de désertification , qui rend les prairies et les arbustes arides.
Restaurer la biodiversité dans ces zones en faisant pousser de nouveaux arbres est une première étape cruciale, mais planter des plants dans ces environnements arides peut demander beaucoup de temps et de main d’œuvre. Pour résoudre ce problème, une équipe de chercheurs de l’Université de Firat et de l’Université d’Adiyaman, situées respectivement à Elazig, en Turquie, et à Adiyaman, en Turquie, a mis au point un concept de robot capable de percer des trous et de planter des semis pendant 24 heures d’affilée.
Andrea Botta est professeur d’ingénierie à l’ Université polytechnique de Turin en Italie et a étudié l’utilisation des robots agricoles. Botta, qui n’a pas contribué à cette recherche, affirme que l’implantation de robots comme celui-ci pourrait combler une lacune importante dans les communautés ayant une main-d’œuvre réduite.
« Les robots sont très doués pour effectuer des tâches répétitives comme planter plusieurs arbres [et] peuvent également travailler pendant une période prolongée », explique Andrea Botta. « Dans une communauté qui manque cruellement de travailleurs, l’automatisation complète est une approche équitable. »
Les robots planteurs d’arbres ne sont pas nécessairement un concept nouveau et peuvent prendre diverses formes et tailles. Dans le cadre de leurs travaux, l’équipe de recherche turque a exploré différents robots de plantation d’arbres existants, notamment des quadrupèdes, des robots équipés de chenilles et des robots à roues.
Ces robots, conçus par des groupes tels que des étudiants de l’Université de Victoria au Canada ou des ingénieurs du géant chinois de la technologie Huawei , fonctionnaient soit à la vapeur, soit à des batteries électriques, soit au diesel. Plusieurs robots ont même été conçus pour transporter plus de 300 plants sur leur dos à la fois, réduisant ainsi le temps passé entre une serre et le site de plantation.
En gardant ces conceptions à l’esprit, l’équipe de recherche turque a développé un modèle 3D d’un planteur robotique doté de quatre roues, d’un cadre en acier et d’une perceuse hydraulique montée à l’arrière. Alimenté par un moteur diesel, ce robot de 136 kilogrammes est conçu pour parcourir 300 centimètres à la fois avant de percer un trou de 50 cm pour chaque plant. Dans les itérations futures, l’équipe prévoit d’incorporer une détection autonome.
« Dans le cadre d’une étude future, nous prévoyons de fabriquer le robot que nous avons conçu et de développer des algorithmes de mouvement autonomes », écrit l’équipe dans son article (les chercheurs ont refusé de commenter cette histoire). « Le développement rapide de la technologie des capteurs ces dernières années et l’accélération de la recherche sur la fusion de données multicapteurs ont ouvert la voie aux robots pour acquérir une perception de l’environnement et une capacité de mouvement autonome. »
L’équipe prévoit notamment de monter des unités de détection environnementale, notamment des caméras et des capteurs à ultrasons, sur un cardan situé à l’arrière du robot. Ces données de capteur alimenteront ensuite les algorithmes de détection de mouvement et d’objets que l’équipe envisage de développer.
Cependant, ajouter plus d’autonomie à ces types de robots ne signifie pas nécessairement qu’ils doivent avoir carte blanche en matière de plantation d’arbres, explique Botta. Surtout dans les situations où ils peuvent travailler aux côtés de travailleurs humains.
« La collaboration homme-robot est un sujet très tendance et doit être soigneusement conçue selon les cas », dit-il. « L’introduction de l’automatisation dans un travail peut également entraîner des problèmes, elle doit donc être appliquée de manière appropriée en tenant compte des communautés et du scénario locaux. Par exemple, si une main-d’œuvre importante est disponible, le robot doit être conçu en tenant compte d’une forte synergie avec les travailleurs afin d’alléger leur fardeau tout en évitant de nuire à la communauté. »
Dans les futures itérations de cette conception, Botta espère également que la diversité de l’environnement de plantation et du type de plantation sera également prise en compte. Par exemple, l’ajout d’une suspension au robot pour une meilleure conduite tout-terrain ou l’ajout de panneaux solaires pour une alimentation supplémentaire et pour permettre au robot de fonctionner là où d’autres sources de carburant ne sont pas facilement disponibles. L’ajout d’une option d’énergie renouvelable aux robots pourrait également contribuer à garantir qu’ils restent neutres en carbone pendant la plantation.
Il serait également important de considérer comment un robot pourrait gérer plusieurs types de plantes, assure Andrea Botta.
« Il semble que la plupart, sinon la totalité, des solutions robotiques créent des fermes forestières, mais ce dont nous avons probablement besoin, c’est de planter de véritables forêts avec une biodiversité importante », dit-il.
Les travaux ont été présentés en mai lors de la 14e Conférence internationale sur les technologies de fabrication mécanique et intelligente à Cape Town, en Afrique du Sud.
