FarmBot, le robot jardinier autonome et open-source

Quand on aime le jardinage et la technologie, on arrive parfois à réaliser des choses étonnantes. C'est le cas de Rory Aronson et son équipe, qui ont mis sur pied FarmBot, un projet open-source de potager connecté et autonome.

Présentation du FarmBot

FarmBot est un robot jardinier, utilisant la technologie CNC pour réaliser diverses actions. Il est quasiment totalement autonome, dans la mesure où les interventions humaines se limiteront à la fourniture de graines, à la récolte et à la maintenance. Il est (ou il peut être) autonome en énergie également.

Il est animé par un Raspberry Pi et une carte contrôleur Farmduino, composée elle-même d'une carte Arduino Mega 2560 et d'un shield RAMPS. L'appareil peut être contrôlé par odinateur ou smartphone.

Principes de fonctionnement

Le robot est monté en surplomb d'une zone de plantation, sur des profilés alu sur lesquels sil se déplace, à la manière de ce qu'on peut trouver sur les imprimantes 3D cartésiennes (CNC).

Selon ce qui a été planifié en partie logicielle, le robot, mobile sur 3 axes, va aller piocher les graines à planter dans des réservoirs attribués, et planter ces graines aux endroits désirés. Grâce aux multiples réservoirs, il est tout â fait possible de varier les dispositions. Le robot va donc planter les graines une à une aux emplacements spécifiés par voie logicielle.

Il va ensuite revenir à sa base, reposer l'outil de plantation et prendre l'arrosoir. Grâce à son arrivée d'eau courante, il va arroser les graines précisément aux endroits où elles ont été précédemment plantées.

Ensuite, durant la phase de croissance des plants, le robot va régulièrement survoler les plants et, grâce à une webcam, identifier les mauvaises herbes. Il utilisera alors un outil dédié pour les enlever. Un capteur d'humidité et la météo locale serviront à déterminer si les plants ont besoin d'arrosage.

Il ne restera plus qu'au technicien (peut-on encore l'appeler jardinier ?) à récolter les produits et programmer si besoin de nouveaux cycles.

Les avantages

La première chose que l'on retiendra est bien entendu un gain de temps, le robot se chargeant de tout. L'opérateur aura un simple contrôle visuel à faire afin de s'assurer que tout fonctionne correctement.

Ensuite, et c'est selon moi le plus important, l'économie des ressources utilisées. En effet, le système n'utilise que l'énergie (eau et électricité) nécessaires, nous en reparlerons un peu plus loin.

Enfin, on pourra aussi parler de raison. Car ce qui a motivé le créateur de FarmBot, c'était notamment l'exagération de la culture intensive, et les moyens mis en oeuvre, rarement bons pour l'environnement. Il est bien évident qu'ici aucun pesticide ou produit chimique n'est utilisé, ni même nécessaire.

Un appareil presque auto-suffisant

Comme je l'ai dit en introduction, l'action de l'homme se limite à fournir les graines, récolter et assurer la maintenance. Le robot s'occupe du reste.

Un panneau de 100W suffit à alimenter l'installation

Mais surtout, il peut être aussi autonome en énergie. Car s'il peut être relié aux réseaux électrique et d'eau standards, il a bien entendu la possibilité, de par sa faible consommation, fonctionner grâce à l'énergie électrique fournie par des panneaux photovoltaïques et accumulée par une batterie, et à l'eau de pluie stockée dans une cuve de récupération. Ainsi, même en cas de coupure de courant, l'appareil reste opérationnel.

Les principaux composants

Le bac de culture

Le bac est à confectionner soi-même, selon les dimensions indiquées en documentation (FarmBot Genesis ou XL). Rempli ensuite de terre végétale et de terreau, c'est bien entendu là que l'action va se passer.

Le châssis

Realisé â base de profilés aluminium pour une meilleure rigidité, le portique pourra rouler dessus grâce à de petites roulettes qui se logeront dans les rainures du profilé. Ainsi, la tête pourra se déplacer sur les axes X et Y.

La tête

La tête est la partie la plus mobile de l'ensemble. Elle est reliée à l'alimentation en eau, intègre la webcam, et dispose d'aimants grâce auxquels elle pourra saisir les différents outils. Elle est également mobile sur l'axe Z, soit verticalement.

Les outils

Ils sont au nombre de 4 :

le seeder va aspirer et relacher les graines aux endroits désirés
le watering nozzle, l'arrosoir
le weeder, qui va enlever les mauvaises herbes
le soil sensor, capteur d'humidité

Le porte-outils

Ces outils seront accrochés magnétiquement à la tête qui viendra les chercher quand le besoin s'en fera sentir.

L'électronique

Le tout est animé par un Raspberry Pi qui intègre une distribution spécifique, et qui pilote une carte Arduino Mega 2560, elle-même couplée à un shield RAMPS, qui servira de relais pour les différents moteurs, notamment. Tout ceci sera situé dans une armoire étanche sur le châssis du robot.

Un logiciel (open-source lui aussi) est disponible afin de piloter l'ensemble, de manière graphique, par glisser déposer, depuis un ordinateur, une tablette ou un smartphone. Le logiciel dispose d'une base de données pour les différents plants, et permet aussi de planifier les différentes actions si nécessaire.

Pour les plus bricoleurs, il sera également possible d'adjoindre à l'installation une station météo dédiée ou d'autres extensions maison.

Où se le procurer ?

Vous avez la possibilité de commander le FarmBot directement sur le site officiel, sachant qu'il vous appartiendra quand même de fabriquer le bac de culture. Il vous en coûtera environ environ 2600$, la livraison à priori offerte.

Mais vous avez aussi la possibilité d'acheter chaque composant individuellement au magasin de bricolage du coin, d'imprimer les pièces qui doivent l'être (outils, éléments de fixation, maillons de chaîne etc.), et d'assembler et installer le tout vous-même. Une nouvelle fois, le projet est 100% open-source, et 100% documenté. Des adresses sont même fournies sur le site pour l'achat de vos composants.