Spécialiste en ingénierie composite légère et en fabrication additive, l’entreprise Scheurer Swiss GmbH participe au projet « Rowesys » (Robotic Weeding System) de l’EPF Zurich, dont le but est de développer une alternative durable à l’utilisation d’herbicides dans l’agriculture moderne. Ainsi un groupe d’étudiants de l’école de Zurich imagine et conçoive un robot agricole autonome pour le désherbage. L’équipe suisse d’ingénieurs a rejoint le projet pour imprimer des composants renforcés de fibres de carbone pour le robot agricole.
Un robot agricole pour remplacer les herbicides
Le projet « Rowesys » de l’EPF Zurich est né des dommages, causés aux personnes et à l’environnement, de l’utilisation d’herbicides. Un groupe d’étudiants à imaginer remplacer les produits chimiques par un robot pour désherber des terres. Pour cela, ils travaillent depuis septembre 2020 sur le développement de ce robot agricole « Rowesys ». Ils ont, tout d'abord, développé un prototype fonctionnel pour les champs de betteraves sucrières, secteur qui nécessite une utilisation relativement importante d’herbicides. Rowesys répond en grande partie aux exigences posées à un robot agricole autonome en termes d’efficacité, de fiabilité, d’autonomie, de sécurité et de convivialité. Il représente la réussite des nouvelles technologies, grâce notamment à l’utilisation de matériaux rentables renforcés par du carbone et imprimés en 3D. Ces nouvelles technologies (comme nous le décrivons régulièrement dans A3DM Magazine) offrent des possibilités de conception pratiquement illimitées, et souvent à des coûts plus faible pour de petites séries de pièces.
Le robot agricole tire de petites charrues à travers le sol qui détruisent les mauvaises herbes entre les rangées de plantes en arrachant les racines du fond pour les faire remonter à la surface, où les mauvaises herbes se dessèchent. Le robot parcourt les rangées de manière autonome, détecte la fin du champ à l'aide des caméras intégrées et passe à la rangée suivante non travaillée. Ce processus est répété jusqu'à ce que la fin du champ soit atteinte. Le test pratique a montré que « Rowesys » permet de réduire massivement l’utilisation d’herbicides et par conséquence diminue la pollution de la nappe phréatique et de l’air.
La fabrication additive pour concevoir Rowesys
Grâce à la fabrication additive, le robot agricole a été équipé de lamelles ultrafines en plastique renforcé de fibres de carbone sur lesquelles des LED ont été placées pour indiquer à tout moment l'état du robot et aider à la maintenance de la machine. Un autre élément filigrane sert d’interface entre le châssis en aluminium et l’électronique du robot (photo ci-dessous). La forme extraordinaire de la pièce de connexion est conçue de manière à ne pas alourdir inutilement le robot. La pièce doit être stable pour que la connexion tienne. « Seule la technologie d’impression 3D renforcée par du carbone permet de fabriquer un composant aussi précis, délicat et stable. Nous avons soutenu l’équipe de Rowesys en la conseillant grâce à notre savoir-faire dans le domaine des technologies composites à fibres et avons intégré de manière opérationnelle notre expertise de longue date en matière de développement de composants composites hautement efficaces pour le sport automobile dans le développement et l'impression 3D des composants renforcés au carbone pour le robot agricole », a expliqué Dominik Scheurer, CEO de Scheurer Swiss GmbH.
Le projet Rowesys montre de manière exemplaire comment la numérisation, les nouvelles technologies et l'utilisation de matériaux innovants peuvent engendrer des réalisations techniques efficaces et intelligentes.
