Agrégation concours externe

Section : Sciences Industrielles de l’Ingénieur
Épreuve d'admissibilité

Épreuve de conception préliminaire d'un système, d'un procédé ou d'une organisation : 
Option sciences industrielles de l'ingénieur et ingénierie informatique

Support : Robot agricole autonome de l’INRAE

Présentation  :

L’INRAE (Institut National de Recherche sur l’Agriculture et l’Environnement) est un institut de recherche qui apporte son expertise en robotique agricole, notamment à travers son unité TSCF, développant des robots adaptables aux milieux naturels. SABI AGRI, pionnier des agroéquipements électriques, conçoit et fabrique ses tracteurs en France. Une synergie entre ces deux acteurs vise à accélérer l’innovation dans la robotique agricole pour répondre aux enjeux environnementaux et économiques.
Au sein de l’unité de recherche TSCF (Technologies et Systèmes d’Information pour les agrosystèmes - Clermont-Ferrand) de l’INRAE, l’équipe ROMEA, conçoit des systèmes reconfigurables et à autonomie partagée, pour accroître les performances et la sécurité des engins œuvrant en milieux naturels, en particulier ceux rencontrés dans l’agriculture.
La ferme expérimentale de Montoldre dans l’Allier permet à l’équipe ROMEA de tester les algorithmes en situation réelle. La ferme est, entre autres, un vivier de robots mobiles manipulateurs pour la recherche dans le domaine de la robotique en milieux tout-terrain et agricoles.

Le sujet traité est celui de la conception d’un robot agricole adapté aux travaux agricoles. Il est divisé en quatre parties :

• La première partie est consacrée à l’analyse de la commande du robot à partir de sa géométrie ;
• La deuxième partie s’intéresse aux capteurs permettant au robot de se localiser dans son environnement ;
• La troisième partie s’intéresse à l’amélioration de la précision de la localisation ;
• La quatrième partie traitera de la sauvegarde des trajectoires dans une base de données et des aspects sécuritaires liés à son utilisation.
   

Travail demandé :

Ce sujet est composé de quatre parties indépendantes :

• Partie 1 : Algorithmes de pilotage.

Cette partie permet de déterminer les algorithmes de pilotage en fonction de la géométrie du tracteur ALPO.

• Partie 2 : Mise en œuvre des capteurs.

Cette partie s’intéresse au développement des programmes permettant aux capteurs du robot de le localiser dans son environnement.

• Partie 3 : Fusion de capteurs.

Cette partie met en œuvre les codes permettant d’améliorer la précision des mesures issues des capteurs.
Sur un robot, de nombreux capteurs sont utilisés. Ils mesurent parfois les mêmes grandeurs de façon directe ou non. Par exemple, un LiDAR mesure une distance, la caméra stéréo également.

• Partie 4 : Base de données.

Cette partie traite de la sauvegarde des trajectoires dans une base de données et des aspects sécuritaires liés à son utilisation.
L’utilisation des robots sur des trajectoires régulières et identiques est un atout majeur pour enrichir un Système d’Information Géographique et apporter à l’agriculteur un historique qui lui permet une analyse et une optimisation de ses ressources.