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Saines, juteuses, populaires : Selon l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), les pommes figurent parmi les fruits les plus populaires au monde, avec les bananes, les agrumes et les pastèques. Mais il y a un problème : le manque de travailleurs pour la récolte des 4,9 millions d'hectares de vergers de pommiers dans le monde, une superficie plus grande que la Suisse. Leurs propriétaires ont du mal à trouver des travailleurs saisonniers. La pandémie de Corona a récemment exacerbé la situation. Julian Stockschläder, responsable du développement commercial chez KUKA, travaille depuis 2020 sur un projet pilote appelé KUKA CropBot et révèle : "Le potentiel d'automatisation est énorme. Rien que pour la récolte des pommes, 1,6 million de robots peuvent être utilisés dans le monde. Cela ne tient même pas compte des autres fruits de dessert, comme les poires, les pêches ou les nectarines."
Aspirer au lieu d'attraper : La manière douce de récolter les pommes
Le potentiel est donc là, et KUKA dispose de la force d'innovation et de l'expertise en matière de processus pour le soutenir. Mais les pommes posent des exigences très particulières à leur récolte automatisée. Julian Stockschläder explique : "Elles doivent être recueillies automatiquement sur l'arbre sans être endommagées et emballées dans différentes caisses - en fonction du degré de maturité, de l'état et de la taille." La solution idéale : un système de vision avec une ventouse à vide. Par rapport à une pince, elle peut répartir la pression de manière plus uniforme sur la surface de la pomme. Et des caméras détectent des paramètres cruciaux.
Des partenaires forts pour des défis particuliers
L'intégrateur de systèmes néerlandais RIWO a développé avec succès la technologie d'intelligence artificielle et de vision appropriée pour le projet pilote avec KUKA et l'université de Wageningen. Deux caméras créent un nuage de points pour chaque pomme sur l'arbre et transmettent les informations associées à un KR AGILUS de KUKA, qui les aspire et les récolte.
Ce petit robot est extrêmement maniable, même dans les espaces les plus restreints. En même temps, il impressionne par sa vitesse et sa précision. Il est également étanche, un critère décisif. "Le KUKA CropBot est conçu pour une utilisation en extérieur. Aucun fabricant de robots ne propose actuellement de cinématique adaptée en termes de poids mort, de classe de protection IP, de nombre d'axes, de portée, de construction légère, de sécurité, de coûts et de contrôle", poursuit Julian Stockschläder. Il existe donc un potentiel de développement dans ce domaine, ce qui exige des solutions intelligentes.
A la demande : un robot résistant aux intempéries avec une base mobile
Une question cruciale qui reste donc sans réponse : Comment le CropBot de KUKA se déplace-t-il dans le verger ? Munckhof a plus de 137 ans d'expérience en matière d'innovations dans la culture fruitière et est le leader du marché des machines de récolte.
Première saison de récolte terminée avec succès
Le système a passé le test pratique lors de la récolte de 2021 aux Pays-Bas, également grâce à l'excellent travail préparatoire des partenaires. Munckhof avait déjà automatisé le processus de récolte autant que possible - de la mise en place de la pomme sur un tapis roulant, au tri par état, jusqu'à la logistique ultérieure. KUKA a comblé la dernière lacune. Actuellement, une équipe dirigée par Julian Stockschläder travaille sur d'autres détails, tels que la vitesse de cueillette, qui était en dernier lieu de cinq secondes par pomme. "Notre robot peut théoriquement cueillir très rapidement, de l'ordre de quelques secondes", explique le responsable du développement commercial. "Mais bien sûr, l'accent est mis sur l'intégrité de la pomme. Nous travaillons sur l'équilibre idéal entre la durée du cycle et la qualité de la récolte."
L'avenir de la robotique agricole
En collaboration avec des partenaires solides, KUKA a montré qu'il est possible de détecter le degré de maturité des pommes directement sur la plantation à l'aide d'un système de vision, de calculer leur position et la planification de leur parcours, et de les retirer de la branche à l'aide d'une ventouse spéciale. Entre autres choses, le développement d'un prototype et le lancement avant commercialisation sont à l'ordre du jour pour les prochaines années. À l'avenir, le système devrait également élaguer les branches automatiquement. En outre, il est concevable que le KUKA CropBot soit utilisé pour polliniser les fleurs de pommiers. L'université de Wageningen recherche actuellement des méthodes pour automatiser ce processus. "Dans le monde entier, il n'existe actuellement aucun portefeuille d'un fabricant de robots qui réponde aux exigences de la robotique agricole. Avec le KUKA CropBot, nous aimerions offrir le premier robot qui convient à l'automatisation dans l'agriculture", conclut Julian Stockschläder.
