À mesure que la population mondiale augmente, parvenir à alimenter tout le monde oblige à augmenter la production agricole. Même si les pénuries alimentaires locales sont réelles, l'humanité a globalement su relever ce défi. Nous produisons beaucoup plus de nourriture qu'il y a un siècle, avec beaucoup moins de travail.
On peut s'attendre à ce que les robots agricoles complètent encore le travail des hommes et le remplacent. Parallèlement, l'agriculture intelligente permet de mieux utiliser les ressources que sont la terre, l'eau et les additifs chimiques. Encore ne s'agit-il là que de quelques-unes des possibilités offertes par l'agriculture robotisée, aujourd'hui dernier cri mais peut-être banales dans un avenir proche.
L'apport des drones à l'agriculture intelligente
Il y a seulement 10 ans, la reconnaissance aérienne obligeait à faire voler un appareil avec pilote au-dessus d'un champ ou à commander des images satellites, deux opérations relativement onéreuses. Aujourd'hui, des drones automatisés sont capables d'exécuter des travaux d'imagerie agricole et d'apporter des informations utiles et actualisées. Ces drones peuvent traverser les champs de façon autonome grâce au GPS et même d'atterrir d'eux-mêmes pour se recharger ou lorsque le travail est terminé.
Ce type de surveillance des récoltes en quasi-temps réel permet aux agriculteurs d'agir rapidement lorsqu'un problème se pose pour leurs plantations. La surveillance proactive des champs non plantés pendant les mois d'hiver afin de calculer la perte de biomasse sur différentes zones est un autre cas d'utilisation tout aussi intéressant. Ces informations peuvent ensuite servir à créer une carte détaillée pour l'épandage de fertilisants, ce qui peut augmenter les rendements de 10 %, voire davantage.
Tracteurs agricoles robotisés autonomes
Normalement, un tracteur est conduit par un conducteur. Avec un système de pilotage automatique évolué, cependant, ce même conducteur peut contrôler plusieurs tracteurs à distance, jouant davantage le rôle d'un gestionnaire que celui d'un conducteur d'engin. Il faut alors programmer ce type de tracteur pour lui faire effectuer la tâche, mais des capteurs tels que les LiDAR, les radars ou les systèmes de vision, auxquels ajouter une puissance de calcul limitée nécessaire pour traiter ces informations, devraient lui permettre d'exécuter les tâches de pilotage routinières qui accaparent d'habitude l'attention d'un être humain.
Les tracteurs peuvent également utiliser des caméras d'analyse du sol pour déterminer un épandage ciblé de pesticides sur les zones à planter. Cela permet de réaliser des économies sur le coût des produits chimiques et de limiter l'impact sur l'environnement, tout en produisant les mêmes résultats herbicides qu'un épandage massif à l'aveugle. Ces opérations semblent aujourd'hui être l'apanage des tracteurs pilotés par des humains, mais rien n'empêchera à l'avenir d'intégrer ce type de détection des herbes indésirables et de distribution des pesticides dans une solution (encore plus) automatisée.
Cueillette des fruits robotisée
Alors que les moissonneuses-batteuses ont considérablement diminué le travail nécessaire pour récolter les céréales, la cueillette automatisée des fruits n'est pas encore largement répandue. Les travaux de développement dans ce domaine se poursuivent toutefois et la recherche sur des robots de cueillette est en cours depuis au moins les années 1990. Un grand nombre de ces conceptions utilisent un bras robotisé relativement standard, des effecteurs terminaux personnalisés et des capteurs de vision pour identifier et cueillir les fruits. L'identification visuelle pourrait éventuellement permettre de choisir les fruits ayant un degré de maturité optimal, mais il reste difficile d'atteindre l'emplacement précis des fruits et de parvenir à les détacher.
Tevel Aerobotics Technologies a proposé un concept de récolte intéressant avec sa plateforme à drone attaché. Plutôt que d'utiliser un seul bras robotisé, ou même un groupe de bras, le système de Tevel utilise une série de drones attachés à une station de base mobile, chacun possédant son propre aspirateur et son propre effecteur. Cette configuration lui confère la liberté de mouvement locale d'une plateforme volante, sans les problèmes de recharge typique des drones. Tevel envisage de vendre ses machines, mais aussi de proposer l'automatisation de la cueillette sous forme de service.
Agriculture verticale en intérieur
En général, l'automatisation des usines a pour but de limiter la variabilité en faisant passer le produit en cours de traitement par une série d'étapes prédéfinies. L'agriculture, au contraire, est une opération intrinsèquement biologique, soumise à des conditions environnementales variables qu'une machine pourra avoir du mal à apprécier. L'agriculture robotisée en intérieur vise à organiser la croissance des plantes de telle manière que tous les aspects du cycle de vie biologique peuvent être maîtrisés. Avantage supplémentaire, les pesticides ne sont en général pas nécessaires car l'environnement intérieur peut être mis à l'abri des ravageurs.
Le concept d'agriculture verticale repose sur l'utilisation de « mini-planches » empilées pour faire pousser les plantes, ce qui permet de multiplier la surface de culture vers le haut. Une source de lumière artificielle est appliquée à chaque couche et des systèmes évolués d'arrosage et d'irrigation, comme l'hydroponique, servent à apporter des nutriments aux racines. Ces exploitations peuvent éventuellement produire de la nourriture près des zones urbaines où elle sera consommée, voire au sein même de ces zones, ce qui permet d'économiser des frais de transport.
Il existe aujourd'hui un exemple de ce type d'entreprise, la Bowery Farming, avec des installations dans le New Jersey et le Maryland, à proximité des zones de consommation des produits. L'épicerie de demain ne recevra peut-être plus de camions qui lui livrent les produits par l'entrée de service. Il lui suffira peut-être de déplacer les produits vers ses rayons une fois qu'ils auront mûri dans l'exploitation agricole robotisée attenante.
Robots agricoles automatisés à direction humaine
Bien que l'automatisation continue de progresser, on peut raisonnablement supposer que des êtres humains resteront impliqués à l'avenir dans les travaux agricoles, sous une forme ou une autre. En tout cas, ainsi que l'exprime Katie Morich, de l'exploitation agricole de Bowery dans le New Jersey : « Les robots risquent de se sentir bien seuls s'ils n'ont personne à qui parler ». Ou pour paraphraser une citation de Warren Bennis : « L'[exploitation agricole] du futur n'aura que deux employés, un homme et un chien. L'homme sera là pour nourrir le chien. Le chien sera là pour empêcher l'homme de toucher aux équipements. »
Peut-être n'est-ce pas là le rôle traditionnel d'un agriculteur et de son chien, mais avec l'augmentation de la population mondiale, nous aurons besoin d'une production agricole encore plus intelligente et plus efficace. Entre les gains de rendement et l'élimination potentielle des coûts de transport, il est possible que notre alimentation repose sur (encore plus) de techniques agricoles automatisées.
