Novateur, le robot de viticulture pour pentes raides l’est assurément.

L'université de Geisenheim a développé un nouveau concept d’engin pour le travail mécanisé sur des terrains en pente raide. Il s’agit du robot « Geisi », sans aucune corde ou câble, se déplace sur pentes pouvant aller jusqu'à 70% et ceci à l’aide d’une simple télécommande.

Dans les régions viticoles d’Allemagne, le paysage se compose de nombreuses vignes plantées sur des pentes raides. Proportionnellement, le nombre de pentes raides cultivées diminue fortement. En 2010, il était au plus bas et ne représentait seulement que 9 % de la surface totale cultivée. Une des raisons à cela, est que la culture des vignes sur pentes raides est réalisée entièrement à la main. Le travail est également dangereux, physiquement exigeant et assez coûteux. L'Institut de Technologie de l'Université de Geisenheim, espère remédier à  cette situation en facilitant sensiblement cette viticulture sur les terrains fortement pentus.

Une équipe dirigée par le Professeur Schwarz s'est attachée à développer un nouveau concept d’engin pour le travail mécanisé sur pentes raides, le robot se nomme Geisi. À la différence des autres équipements existants dans la culture mécanisée, Geisi pourra travailler sur des pentes pouvant aller jusqu'à 70%. Cet engin permet de réduire les coûts de main-d’œuvre tout en assurant une sécurité de travail indéniable.

Ce robot peut effectuer de nombreuses tâches sur de très longue période, sans se fatiguer, comme par exemple pour aider à la protection des cultures et aux travaux de paillage ou bien encore de feuillage. D'autre part, le Geisi sera commercialisé à un prix inférieur à celui des systèmes mécanisés actuels sur ce type d’application.

Pour que les objectifs deviennent réalité, les chefs de projet effectué des mesures et ont pour cela embarqué une instrumentation HBM. Les jauges de contrainte reliées à un système  d’acquisition de données, durci et mobile, Somat eDAQ ont permis de contribuer au bon fonctionnement du Geisi notamment dans ses déplacements sur des terrains dénivelés.

Concept unique au service d’une viticulture mécanisée

Cet engin multifonctionnel de transport et d’aide, équipé des rouleaux bardés de pointes, technique généralement utilisée sur les faucheuses alpestres. Il permet d’aider les personnes travaillant sur des pentes raides grâce son extrême mobilité. Les rouleaux disposent d’une boîte de vitesse intégrée. Le centre de gravité est extrêmement bas et la solution des rouleaux offre un grand pouvoir d’adhérence au sol, ce qui confère au Geisi une formidable aptitude opérationnelle sur les pentes particulièrement raides.

Une paire de rouleaux se trouve à chaque extrémité de l’engin lui permettant de se déplacer  sans risque et de façon optimale sur ces pentes. Pour arriver à cela, l'équipe de développeurs a dû modifier une première fois la commande des rouleaux afin de pouvoir manoeuvrer le Geisi en fonction des besoins.

Instrumentation de mesure HBM au cœur du Geisi

La commande de direction des rouleaux de cette plate-forme de travail a été un vrai défi pour les «papa» du Geisi. Le système de guidage par dérapage avec les rouleaux fonctionnant à différentes vitesses de rotation du côté gauche et droit a montré ses limites et qu’il convenait  peu, en cause la très bonne adhérence des rouleaux à pointes sur le terrain. Pendant les essais, les forces nécessaires à la manoeuvre étaient trop grandes et les états de charge trop élevés.

Pour optimiser la mobilité, un système de commande de direction articulée a été retenu et la méthode d’utiliser deux rouleaux mobiles et deux rouleaux bloqués agissant diamétralement s’est avérée être la solution idéale pour changer de direction. Cette méthode permet une sorte de glissade suffisante pour guider le Geisi tout en évitant un glissement possible grâce aux deux rouleaux bloqués.

Les prototypes ont été équipés d’un matériel d'essai complet qui a permis d’étude et d'analyser de la structure sous charges pendant une utilisation réelle. Les jauges de contrainte HBM ont été installées sur les axes de suspensions des rouleaux d'entraînement afin de faire  l'acquisition tridimensionnelle des forces et des moments.

Certaines données additionnelles ont été également traitées comme les coordonnées géographiques enregistrées à l’aide d’un GPS mais aussi l’inclinaison et autres données en CANbus. Le système Somat eDAQ de HBM utilisé est un amplificateur de mesure durci et mobile. Les informations collectées permettent de calculer à la fois la vitesse et la glissade de manière à gérer correctement et avec précision le changement de direction et négocier ainsi au mieux les virages.

Jauges de contrainte de HBM instrumentées sur le robot
Toutes les données de mesure sont acquises par le système durci et mobile eDAQ de Somat

Images du robot en action