Missions

Ce projet a pour objectif de développer un champ de fleurs robotique pour l'expérimentation en milieu extérieur avec les abeilles.

Activités

1) Développement d’une fleur robotique miniaturisée, sélective et autonome.
Ce dispositif devra être capable de reconnaitre les abeilles individuellement (par exemple en utilisant une reconnaissance visuelle par réseaux de neurones artificiels, la lecture de QR codes ou de tags radars). La fleur devra ensuite délivrer une quantité choisie de nectar à l’abeille en fonction de l’identité de l’abeille. La fleur devra enregistrer l’heure d’arrivée de chaque abeille, son heure de départ, ainsi que son comportement sur la fleur (alimentation, repos, fuite, combat etc).

2) Production en série de la fleur
Il s'agira de répliquer en série le prototype final validé de la fleur robotique. L’ingénieur devra pour cela acquérir les composants et matériaux disponibles sur étagère et les assembler. Une partie des pièces, trop spécifiques, devra être produite au laboratoire par impression 3D. L’objectif est de produire 30 fleurs robotiques programmables et fonctionnelles, disponibles pour les expériences avec les abeilles.

3) Développement du champ de fleurs robotiques
Il s'agira de mettre en place le champ de fleurs robotiques sur le terrain. Une fois en situation, les fleurs devront pouvoir fonctionner en autonomie énergétique, par exemple à l’aide de batteries alimentés par panneaux solaires. Elles devront également pouvoir communiquer avec un serveur central, ainsi que les unes avec les autres, afin d’être pilotées de manière synchrone par un seul opérateur à distance, par exemple à l’aide un réseau WIFI ou de la 4G. Le contrôle du champ de fleur par l’opérateur sera réalisé à l’aide du développement d’un interface WEB, facilement utilisable par des biologistes non spécialistes en programmation. Cette interface devra générer des représentations graphiques résumées des résultats en temps réel.

4) Validation du champ de fleur robotique et transfert des compétences
L’étape finale consistera en la validation du dispositif expérimental grandeur nature sur le terrain, à la ferme expérimentale INRAe de Langlade. Il s’agira d’enregistrer le comportement de butinage de l’ensemble des abeilles d’une colonie en vol libre pendant plusieurs jours d’affilée, sans intervention humaine, dans le champ de fleurs robotiques.

Compétences

- Génie Logiciel: GIT, CI/CD, tests automatiques
- Traitement de la donnée: Panda, OpenCV
- Python
- Intelligence artificielle: CNN, tensorflow, KERAS
- Impression 3D
- Travail en équipe interdisciplinaire (biologistes, informaticiens, designer)

Résultats attendus et contrôles

Les quatre étapes listées ci-dessous serviront de points de contrôle.
1) Développement d’une fleur robotique miniaturisée et autonome (Mois 1-12).
2) Production en série de la fleur (Mois 13-18).
3) Développement du champ de fleurs robotique (Mois 19-24).
4) Validation du champ de fleur robotique et transfert des compétences (Mois 25-30).

Contexte de travail

Le travail sera réalisé dans les locaux du CRCA-CBI. La personne aura accès à un bureau et toutes les infrastructures du CRCA-CBI (salles blanches, workshop, imprimantes 3D, rucher experimental, et une ferme expérimentale de 25Ha). La personne sera amenée à travailler en équipe avec les étudiants, postdocs de l'équipe, ainsi que des collaborateurs externes (ex: entreprise BeeGuard ).

Contraintes et risques

Risque de piqûres d’abeilles.