AAUTONOM – DEFI CLE : Robotique

Le projet AAutonom

Conception d’un robot parallèle à câbles peu couteux pour l’Agroécologie Autonome

Le projet a permis de concevoir un robot parallèle à câbles à bas coût guidé par GNSS RTK pour faciliter des opérations culturales en maraîchage agroécologique à grande échelle (40m x 50m), notamment pour des actions de monitoring avec des capteurs, irrigation / brumisation, roulage, portage et griffage du sol.

Objectifs

Les objectifs du projet de post-doctorat :

Contribuer au développement du prototype de robot parallèle à câbles à bas coût
Développer un calcul en temps réel du modèle géométrico-statique d’un robot parallèle à câbles sous contraint
Proposer une méthode d’identification des paramètres géométriques du robot.

Résultats attendus

Prototype de robot parallèle à câbles à bas coût
Modélisation géométrico-statique du robot
Commande des mouvements basée sur GNSS RTK

Type de financement

Post-doctorant

Post-doctorant

Damien GUENERS

Référents

Marc GOUTTEFARDE – Chercheur

Véronique BELLON-MAUREL – Chercheur

Mots-clés

Robot parallèle à câbles

Agriculture

Maraîchage agroécologique

Robot à bas coût

Guidage GNSS RTK

Dates

01/12/2022 au 30/11/2023

Partenaire

Cirad, INRAE,

Institut Agro Montpellier

Tutelle

CNRS / Université de Montpellier

Site

https://www.lirmm.fr/marc-gouttefarde/

L’équipe

Damien GUENERS

Post-doctorant
LIRMM

Équipe DEXTER

Teddy BAYLET

Ingénieur
LIRMM – DEXTER

Équipe DEXTER
Robots parallèles à câbles

Marc GOUTTEFARDE

Chercheur
LIRMM – DEXTER

Équipe DEXTER
Robots parallèles à câbles

Véronique BELLON-MAUREL

Chercheur
INRAE – ITAP

Technologie et numérique pour l’agriculture

+ Présentation détaillée

Le projet AAutonoM a permis le développement des briques technologiques suivantes :
– Méthodologies d’identification de paramètres et de commande du prototype de robot parallèle à câbles (RPC) du projet.
– Logiciel de commande du RPC comportant des fonctionnalités d’asservissement, d’intégration des mesures de différents capteurs, de fonctionnement automatique et téléopéré, de monitoring et de sécurité d’utilisation.
– Mise en fonctionnement du RPC : tests unitaires des différents composants matériels et logiciels, protocoles de mise en route des différents composants matériels et logiciels, tests intégrés du RPC (tous les composants).
– Expérimentations sur site (UMR ITAP) du RPC : mesures de performances (pour le reporting et pour améliorations du logiciel de commande et éventuellement du matériel), démonstrations de tâches d’agroécologie autonome en maraîchage.

+ Références bibliographiques – état de l’art

Bai, G., et al., 2019. Nu-spidercam: A large-scale, cable-driven, integrated sensing and robotic system for advanced phenotyping, remote sensing, and agronomic research. Computers and Electronics in Agriculture.

Bellon-Maurel, V., Lutton, E., Bisquert, P., Brossard, L., Chambaron- Ginhac, S., Labarthe, P., Veissier, I., 2022. Digital revolution for the agroecological transition of food systems: A responsible research and innovation perspective. Agricultural Systems 203, 103524.

Cheng, H.H., Hughes, J., 2025. Cafes: Cable-driven collaborative floating end-effectors for agriculture applications, in: Proceedings of the 2025 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), IEEE, Atlanta, GA, USA. pp. 15225–15231.

Cuevas-Velasquez, H., Gallego, A.J., Tylecek, R., Hemming, J., Van Tuijl, B., Mencarelli, A., Fisher, R.B., 2020. Real-time stereo visual servoing for rose pruning with robotic arm, in: 2020 IEEE International
Conference on Robotics and Automation (ICRA).

García-Vanegas, A., et al., 2023. Agrocablebot: Reconfigurable cable-driven parallel robot for greenhouse or urban farming automation. Robotics 12, 165.

Hasan, M., Haque, M.A., Mominuzzaman, S.M., Troyee, T.G., 2023. Optimization of CDPR path planning using a branch and bound algorithm. 6^th International Conference on Electrical Information and Communication Technology.

Kirchgessner, N., Liebisch, F., Yu, K., Pfeifer, J., Friedli, M., Hund, A., Walter, A., 2017. The ETH field phenotyping platform FIP: A cable suspended multi-sensor system. Functional Plant Biology 44, 154–168.