Désherbage laser

De Triple Performance
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Le désherbage laser utilise un faisceau de lumière puissant pour brûler et tuer les mauvaises herbes. L’énergie émise par le laser est en fait absorbée par la plante ce qui provoque une élévation rapide de la température interne de l’adventice, alors les protéines végétales sont dénaturées, la membrane des cellules végétales est détruite et les tissus végétaux se déshydratent. En conclusion, l’adventice perd ses fonctions physiologiques ce qui permet son élimination.

Cette méthode est très efficace lorsque l’adventice est jeune (du stade cotylédon à “deux feuilles”) car la plante a moins de réserves souterraines pour repartir après la brûlure de sa partie aérienne. Afin d’optimiser l’absorption de l’énergie par les molécules de la plante, majoritairement l’eau et la chlorophylle, le choix de la longueur d’onde est crucial.

Fonctionnement du désherbage laser

Le désherbage laser repose sur trois phases :

  • la perception qui consiste à collecter des images et surveiller la position du robot en temps réel (utilisation de caméras usb et binoculaires)
  • la décision, processus d’analyse et d’identification des informations collectées (adventices, organisation spatiale des parcelles …) grâce à un algorithme d’apprentissage profond (YOLO, Faster R-CNN, CNN…)
  • l’exécution, phase finale permettant de contrôler l’émission du laser afin que ce dernier soit précis et efficace.

Types de laser

Type de laser Laser CO2 Laser bleu Laser NIR/ fibre
Longueur d’onde 10 600 nm 450 nm 2000 nm
Avantages Très puissant

Efficace sur tous types de plantes

Très précis

Petite machine

Zone ciblée

Moins coûteux

Chauffe rapidement la plante
Limites Gros

Coûteux

Forte consommation

Moins puissant

Plus lent

Plus rare

Cher

Quand l’utiliser ? Grandes cultures

Mauvaises herbes grandes ou vivaces

Légumes

Cultures en rangs serrés

Jeunes adventices

Utilisation spécialisée

Semi-industrielle

Sécurité Nécessite plus de protection (classe 4, dangereux pour les yeux) Moins dangereux mais lunettes et précautions obligatoires

Entretien

Les coûts d’entretien varient selon la taille de la machine, l’utilisation annuelle et le modèle, cependant, l’entretien comprend toujours :

  • le nettoyage des optiques (caméras, lentilles)
  • le contrôle du refroidissement du laser
  • la mise à jour logicielle
  • la maintenance du châssis et des capteurs

Coût d’achat des machines

Les machines de désherbage laser coûtent actuellement très chers :

  • le prix dépend de la taille et de la configuration, les machines grandes échelles peuvent par exemple coûter plus d’un million d’euros
  • des machines sont disponibles à la location à partir de 1000 €/ha pour les modèles les plus compacts

A court terme, les herbicides sont moins chers, cependant, à long terme, selon l’utilisation annuelle du désherbage laser et en prenant en compte ses bénéfices, cette méthode peut devenir rentable.

Principales machines de désherbage laser agricoles sur le marché

Modèle Description et caractéristiques Technologie laser/ spécificité Vitesse Images
LaserWeeder G2 (Carbon Robotics) Système attelé tracteur/ semi-porté

Précision submillimétrique

Plusieurs tailles existent

Laser diode 0,61-1,21 ha/h
WeedBot Lumina Désherbeur laser haute précision pour légumes/cultures serrées

Couvre plusieurs rangées

Précision d’environ 2mm

Laser bleu haute précision Jusqu’à 600 m/h
Escarda Technologies Machine tractée avec plusieurs lasers

IA pour reconnaissance dès 3mm

Système léger et modulaire

Avantages

  • Pas de perturbation du sol.
  • Pas d’impact environnemental puisque le laser ne laisse derrière lui que des cendres.
  • Réduit le travail manuel.
  • Ciblé.

Limites

  • Coût élevé.
  • Vitesse de travail parfois lente.
  • La machine consomme de l’énergie.
  • Moins efficace sur les grosses mauvaises herbes.
  • Moins efficaces sur les adventices aux racines profondes.

Réglementation et sécurité

Les machines laser sont classées en 4 catégories selon leur dangerosité. Le désherbage laser se fait généralement grâce à des machines performantes de classe 4, les agriculteurs doivent alors être formés à la sécurité laser et porter des lunettes de protection adaptées.

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Dans cette vidéo, Thierry découvre une solution innovante pour le désherbage : le robot laser de Terra Robotique. Conçu en Europe pour répondre aux besoins des agriculteurs, cet équipement compact utilise l'intelligence artificielle pour identifier et détruire mécaniquement les mauvaises herbes avec une précision millimétrique, sans endommager la culture principale. Idéale pour les cultures à forte densité comme les oignons, les carottes ou les jeunes pousses, cette technologie vise à réduire drastiquement la pénibilité du travail manuel et la dépendance aux herbicides. Accompagné de Maxence, représentant de la marque, et de Petros, cofondateur de l'entreprise, Thierry explore le fonctionnement de ce système évolutif, ses gains de productivité potentiels et son intégration sur l'exploitation. Bien que la rentabilité dépende de la surface cultivée et des pics de désherbage, cette solution robotisée représente une avancée prometteuse pour les agriculteurs en quête d'efficacité et de pratiques plus durables.

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Résumé
Dans cette vidéo, Thierry découvre une solution innovante pour le désherbage : le robot laser de Terra Robotique. Conçu en Europe pour répondre aux besoins des agriculteurs, cet équipement compact utilise l'intelligence artificielle pour identifier et détruire mécaniquement les mauvaises herbes avec une précision millimétrique, sans endommager la culture principale. Idéale pour les cultures à forte densité comme les oignons, les carottes ou les jeunes pousses, cette technologie vise à réduire drastiquement la pénibilité du travail manuel et la dépendance aux herbicides. Accompagné de Maxence, représentant de la marque, et de Petros, cofondateur de l'entreprise, Thierry explore le fonctionnement de ce système évolutif, ses gains de productivité potentiels et son intégration sur l'exploitation. Bien que la rentabilité dépende de la surface cultivée et des pics de désherbage, cette solution robotisée représente une avancée prometteuse pour les agriculteurs en quête d'efficacité et de pratiques plus durables.

Sources

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Le désherbage laser : une solution innovante pour les cultures

Dans le domaine de la robotique agricole, une technologie se démarque particulièrement par son potentiel à réduire la pénibilité du travail : le désherbage laser. Cette méthode permet de détruire les adventices mécaniquement sans intervention humaine manuelle, une avancée majeure pour des cultures à forte densité comme l’oignon, la carotte, l’épinard ou la mâche.

Une technologie européenne au service de l’agriculture

Le robot présenté, issu de la société Terra Robotics, est une conception européenne fabriquée en Grèce. L’appareil se distingue par son approche compacte, légère et simple. Contrairement aux systèmes complexes, il repose sur un châssis équipé d’une prise de force, d’une turbine et d’un moteur électrique alimentant les lasers.

Le fonctionnement repose sur un système de vision par intelligence artificielle (IA). Chaque module contient une caméra flanquée de deux lasers. L’IA analyse l’image en temps réel pour différencier la culture des mauvaises herbes. Une fois l’adventice identifiée, le laser est activé pour l’éradiquer avec une précision millimétrique, tout en épargnant la plante cultivée.

Efficacité et apprentissage de l’IA

L’un des points forts de cette technologie est sa capacité d’apprentissage. Le modèle d’IA s’adapte à chaque exploitation. En seulement quelques heures de collecte d’images, le système peut être calibré pour reconnaître des cultures spécifiques, comme le radis dans le cadre de cette démonstration.

Si l’efficacité initiale peut progresser avec le temps, l’objectif est d’atteindre une précision totale. Plus la machine est utilisée, plus l’algorithme affine sa reconnaissance des plantes, ce qui permet à terme d’augmenter la vitesse d’avancement, avec un objectif cible d’environ 1 km/h.

Rentabilité et intégration sur l’exploitation

Pour les agriculteurs, notamment en bio, le recours à la main-d’œuvre pour le désherbage représente un coût et une fatigue importants (souvent entre 300 et 600 heures de travail manuel par hectare). L’intérêt du robot laser se justifie dès lors que les besoins en désherbage manuel sont élevés (dès 150 heures par hectare).

La modularité est également un atout :

  • Adaptabilité : Le robot peut être configuré avec plusieurs boîtiers laser selon les besoins.
  • Complémentarité : Il peut travailler en combinaison avec un [[désherbeur mécanique]]. Le laser intervient alors uniquement dans les zones inaccessibles aux outils mécaniques, permettant ainsi d’augmenter la productivité globale.
  • Simplicité d’utilisation : L’équipement ne nécessite pas d’options complexes sur le tracteur (hormis une vitesse rampante optionnelle).

Vers une démocratisation de l’outil

Petros, co-fondateur de Terra Robotics, souligne que la vision de l’entreprise est de proposer une solution abordable et scalable. L’ambition est de rendre cette technologie accessible non seulement aux grandes exploitations, mais aussi aux fermes de plus petite taille, en offrant une solution robuste capable de s’adapter à diverses conditions (serres ou plein champ).

Cette technologie, bien qu’encore récente, s’inscrit dans une dynamique exponentielle. Grâce aux progrès continus de l’IA, le désherbage laser s’impose progressivement comme une alternative sérieuse et durable face aux méthodes de [[désherbage chimique]] ou purement manuel, répondant ainsi aux enjeux de transition agroécologique des fermes européennes.