# Présentation du Challenge ROSE: robotique et capteurs au service d'Ecophyto

Xavier Reboud, Loïc Sabarly

► To cite this version:

Xavier Reboud, Loïc Sabarly. Présentation du Challenge ROSE: robotique et capteurs au service d'Ecophyto. Techday Robotique et Agriculture, Agence Nationale de la Recherche (ANR). FRA.; Direction Générale des Entreprises. FRA.; ONERA. FRA.; Union des Industriels de l'Agroéquipement (AXEMA). FRA.; Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour l'Environnement et l'Agriculture (IRSTEA). FRA., Sep 2017, Paris, France. hal-02791319

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Submitted on 5 Jun 2020

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# Challenge ROSE

## Robotique et Capteurs au Service d'Ecophyto

Challenge
Rose

Robotique et Capteurs
au Service d'Ecophyto

APPEL À PROJETS

OUVERTURE DE L'APPEL - JUIN 2017

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ANR

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ÉCOPHYTO

RÉDUIRE ET AMÉLIORER
L'UTILISATION DES PHYTOS

ÉCOPHYTO

RÉDUIRE ET AMÉLIORER
L'UTILISATION DES PHYTOS

Xavier Reboud – Loïc Sabarly

AGENCE NATIONALE DE LA RECHERCHE

ANR
AGENCE NATIONALE DE LA RECHERCHE
ANR

# Paysage du financement R&I

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>## Montant du financement</figcaption></figure>
# Challenges ANR

* Enjeux forts autour d'une problématique ciblée

* Projets TRL 2/3 (concepts prouvés) → 6/7 (proto. en env. significatifs/opérationnels)

* Levées de verrous complexes : scientifiques, technologiques, méthodologiques...

* Sélection de 3 à 5 consortiums de R&D

* Excellence & innovation

* Richesse des approches

* Organisation de campagnes d'évaluations:

* Structure les communautés impliquées

* Édition de standards pour comparer les approches

* Animation & sensibilisation sur les enjeux

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# Déroulé d'un challenge

Chaque challenge est unique:

* Durée classique: 3 à 5 ans

* Environ 1 campagne d'évaluation par an

* Pilotage: ajustements des ambitions en cours de challenge

Etablissement du programme

* Publication d'un appel à projet

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Evaluation des candidatures

* Sélection des consortiums participants

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1ère campagne d'évaluation

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2ième campagne d'évaluation

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...

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Campagne d'évaluation finale

* Désignation d'un « gagnant » ?

* Mise à disposition des protocoles d'évaluation ?
# Challenges de recherche ANR

* ROSE: Robotique et capteurs au service d'Ecophyto

* DEFALS: Détection de falsifications dans des images

* MALIN: Maîtrise de la localisation indoor

* ARGOS: Autonomous Robot for Gas & Oil sites

* REPERE: Reconnaissance de personnes dans des émissions audiovisuelles

* DESCARTES: Défi sur le stockage électro-chimique associé à des robots télécommandés

* CAROTTE: Cartographie par robot d'un territoire

* SEC&SI: Système d'exploitation cloisonné et sécurisé pour l'internaute

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Images originales

Images modifiées

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ARGOS
CHALLENGE

CREATING THE FIRST AUTONOMOUS ROBOT FOR GAS AND OIL SITES

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DGA

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Liberté • Égalité • Fraternité

RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

MINISTÈRE
DE L'AGRICULTURE
ET DE
L'ALIMENTATION

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TOTAL
COMMITTED TO BETTER ENERGY

ÉCOPHYTO

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L'UTILISATION DES PHYTOS

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Liberté • Égalité • Fraternité

RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

AGENCE NATIONALE DE LA RECHERCHE

ANR

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SGDSN

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Ministère
de l'Environnement,
de l'Énergie
et de la Mer

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LNE

Le progrès, une passion à partager
# Challenges ANR - récapitulatif

* AAP unique (non-récurent)

* Objectifs et périmètre définis

* Levée de verrous & montée en TRL

* Campagnes d'évaluation
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# Challenge ROSE

## « Robotique et capteurs au service d'Ecophyto »
# Le challenge ROSE

Politiques publiques concernées:

* ✓ Agriculture Innovation 2025 dont priorité sur agroéquipements rapides, précis & sûrs

* ✓ Plan Ecophyto 2 avec une composante R&D explicite

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ÉCOPHYTO

RÉDUIRE ET AMÉLIORER
L'UTILISATION DES PHYTOS

Les **nouvelles**
**orientations**
**du plan**

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AGRICULTURES

PRODUISONS

AUTREMENT

ÉCOPHYTO

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AGENCE NATIONALE DE LA RECHERCHE
ANR
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Projet

14

ROB 3

Mettre en place les dispositifs de test
et qualification des robots agricoles

Rob3 : préparer les dispositifs de test et de qualification des robots agricoles qui seront nécessaires pour accompagner leur essor. Les robots sont des équipements en rupture par rapport aux machines agricoles classiques. Leur développement crée un besoin en moyens de validation pour garantir leur perfor - mance et leur fiabilité. Il est nécessaire d'anticiper ce besoin et de se mobiliser pour que la réponse existe dès que la demande apparaîtra, de façon à ne pas ralentir l'accès au marché de ces nouvelles technologies.
# Le challenge ROSE

* ✓ Cofinancement ANR et Ecophyto

* ✓ Inscrit au Plan d'Action ANR 2017, défis 5 et 7
(« Sécurité Alimentaire et Défi Démographique Ressources biologiques, exploitation durable des écosystèmes et bio-économie » & « Société de l'information et de la communication »)

* ✓ 16 juin 2017 : publication de l'appel à projet du Challenge

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Clôture de l'appel 3 octobre 2017
# Appel à projets (AAP) « ROSE » : points-clefs

* Dvpt d'alternatives à l'utilisation des herbicides.

* Désherbage intra-rang.

* Cultures légumières de plein champ et en grande culture à fort écartement (maïs, tournesol...). Les deux types de cultures sont à considérer.

Les travaux attendus doivent se situer dans l'articulation des fonctions : « Observer-Décider/Interpréter-Intervenir »

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Observer-Décider/Interpréter-Intervenir :
agir de manière ciblée

* Hétérogénéité spatiale > on attend un progrès dans la modulation de la réponse

* Différer pour choisir le meilleur moment (svt la différence en agri) > intelligence qui se renforcera avec capteurs et numérique + capacité accrue à attraper des signaux faibles

* Robotique > moins d'importance aux débits de chantier mais peut-être une attention particulière à la sécurité... De même les capacités de calcul ne seront sans doute demain plus vraiment limitantes et donc on va vers plus d'informatique embarquée.

>> cela fait pas mal de raisons pour s'assurer que l'ingénierie et la science déployées pour caractériser l'environnement ou le peuplement végétal sont susceptibles de croiser les informations qu'elles génèrent ou exploitent avec ceux qui travaillent sur le décision et la précision de l'action.
# Observer-Décider/Interpréter-Intervenir : agir de manière ciblée

* Ce sont là les bases du raisonnement ayant conduit à cerner l'objet et les situations retenues pour l'appel. Pas que l'on pense que ce soit les seules qui méritent que l'on s'y intéresse mais plutôt qu'elles couvriront les grands champs de ce qu'il nous semble devoir ou pouvoir être embrassé.

The "sensor-actuator" control system loop comprising:

**observation**, from sensors, satellite data or manual input;

**diagnosis** (of the status of crops or animals), using modelling;

**recommendation**, using knowledge-based models;

**action**, using automated input systems.
## AAP « ROSE » : Consortia candidats

* ✓ **Mixtes public/privé :**
  au moins un partenaire de type «organisme de recherche»
  et au moins un partenaire de type «entreprise».

* ✓ **Interdisciplinaires :**
  le Challenge ROSE encourage explicitement la collaboration
  entre différentes disciplines : agronomie, écologie, sciences
  sociales, sciences numériques et robotiques.

* ✓ **Mobilisateurs :**
  le Challenge ROSE encourage les candidats à mobiliser dans
  leurs projets respectifs des acteurs de la filière (des agro-
  équipementiers aux agriculteurs).
# Le processus de sélection

Sélection basée sur un processus en 2 étapes:

**Etape 1 :** évaluation scientifique et technique des projets sur la base d'une proposition détaillée par un Comité d'Evaluation Scientifique (CES) et des experts externes

→ « short-list » de projets invités aux auditions

**Etape 2 :** auditions des candidats retenus

→ sélection des projets invités à participer au challenge ROSE par le comité de pilotage
# Les critères d'évaluation

## 5 critères d'évaluation :

* ✓ Pertinence de la proposition au regard des orientations de l'appel à projets

* ✓ Qualité scientifique et technique

* ✓ Méthodologie, qualité de la construction du projet et de la coordination

* ✓ Impact global du projet

* ✓ Qualité du consortium
# Les acteurs du challenge ROSE

## Phase « AAP et sélection des projets »

### ✓ Le comité de pilotage (COPIL) :

Le comité de pilotage procède au lancement de l'appel à projet, à la sélection des projets proposés au financement et assure le suivi du programme. Le COPIL comprend des personnalités qualifiées et des représentants institutionnels des cofinanceurs.

### ✓ Le comité d'évaluation (CES) :

Le comité d'évaluation procède à une évaluation en vue du classement des projets de recherche sur des critères préalablement rendus publics (scientifiques, techniques et d'organisation...) dans l'appel à projets. Ce dispositif construit repose sur une évaluation par des pairs coopérant à huis clos et s'appuyant sur des expertises extérieures.

## Phase « campagnes d'évaluations et suivi des projets »

### ✓ Comité de pilotage (COPIL):

Assure le pilotage stratégique du programme; suite à chaque campagne d'évaluation, le COPIL valide les éventuelles évolutions en terme d'objectifs pour la campagne suivante.

### ✓ Comité opérationnel (COPOP) :

En charge de l'organisation, de l'animation et du bilan de chaque campagne d'évaluation.

### ✓ Equipes concourantes:

Participant aux campagnes d'évaluation et aux workshops.
# Répondre à l'appel à projets: recommandations

## Lire attentivement :

* Le texte de l'appel à projets

* Les critères d'évaluation

* Les conditions d'éligibilité

## Identifier la nature des documents à fournir

* Document scientifique / informations administratives et financières

* Etablir un planning pour les constituer à temps

## Se faire accompagner

* Par les cellules de valorisation

* La tutelle gestionnaire
# Répondre à l'appel à projets:
le document scientifique

→ **Descriptif du projet 20 pages**

**Annexe comprenant CV et bibliographie (max 20 pages)**

- **Problématiques:** explicites et motivées, situées sur l'état de l'art, pertinentes, essentielles et/ou novatrices

- **Méthodologies:** explicitées (articulations des tâches et des collaborations)

- **Consortium pertinent:** coordination anticipée et structurée (% implication du coordinateur); expertise et apports de chacun des partenaires et/ou collaborateurs

- **Stratégies de valorisation planifiées**

- **Impacts sociaux, économiques ou culturels:** Même sur du très long terme...

- **Rédaction:** En anglais (fortement recommandé)
# Répondre à l'appel à projets: les informations administratives et financières

## ! Co-élaborer le projet avec la(les) tutelle(s) gestionnaire(s)

* ✓ Sur la base des règles budgétaires et comptables de la tutelle

* ✓ En respectant le règlement financier de l'ANR (RF 2017 en janvier)

## Exemples d'informations à saisir en ligne:

* ✓ **Identification des partenaires**

* ✓ **Identifiant RNSR** (organismes publiques français)

* ✓ **SIRET** pour les sociétés

* ✓ **Données financières**

* ✓ Par poste de dépenses et par partenaire

* ✓ **Engagement des déposants**

* ✓ **Case à cocher sur formulaire en ligne**

* ✓ ...
# Challenge ROSE :
## Planning de la phase de sélection

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### Préparation AAP

**Juillet 2016:**
Inscription au PA ANR 2017 (Défis 5 et 7)

**Septembre-décembre 2016:**
Cadrage contexte par cofinanceurs

**Janvier 2017:**
Workshop sur les enjeux de l'appel

**Février-avril 2017:**
Suite des consultations sur les enjeux de l'appel

**Mai 2017:**
Ecriture de l'appel – mise en place du Comité de pilotage

### Sélection projets

**16 juin 2017:** Ouverture de l'appel

**03 octobre 2017:** Clôture de l'appel

**Octobre-novembre 2017:** Evaluation des propositions

**Décembre 2017:** Publication des résultats

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### Suivi Challenge

**Janvier 2018:** Démarrage des projets

**2018-2019-2020-2021:** Rencontres annuelles des projets
# Contacts

## Challenge ROSE:

* Coordinatrice du challenge :
  Edith Hourcade : edith hourcade @agencerecherche.fr

* Responsable scientifique du programme :
  Florence Jacquet : florence.jacquet@agencerecherche.fr

* Responsable instrument de financement Challenges ANR :
  Loïc Sabarly : loic.sabarly@agencerecherche.fr

## AAP disponible sur le site de l'ANR:

http://www.agence-nationale-recherche.fr/Challenge-ROSE

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Merci de votre attention.

Merci à Xavier Reboud pour son importante contribution à l'élaboration du challenge ROSE.
# Robocrop InRow Weeder for Weed Control

A further development of the Robocrop is the InRow Weeder, which uses the same video image analysis techniques to locate individual plants in order to mechanically remove weeds from both only between the rows but within them too, using a cam arm which moves in between plants when it identifies weeds present.

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ÉCOPHYTO

RÉDUIRE ET AMÉLIORER
L'UTILISATION DES PHYTOS

AGENCE NATIONALE DE LA RECHERCHE
ANR
# Un secteur porteur en pleine évolution

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Cette illustration extraite du rapport sur « agroéquipements et triple performance » met en avant l'importance à réussir le couplage :

* Machines
  (principe d'autonomie : tracteurs, systèmes traite, pulvérisateur, méthaniseur...)

* Outils mécaniques
  (souvent en lien avec une machine : semoir, herse, épandeur, rogneur, ...)

* Outils de précision
  (en lien avec la machine et l'outil : GPS, autoguidage, capteurs, domotique ...)

* Systèmes d'informations
  (Outils d'aide à la décision, traçabilité, modélisation et prévision,...)

« Les agroéquipements évoluent fortement comme tout secteur d'équipement (automobile, transport,...) vers :

- Une automatisation et robotisation

- Une « technologisation » : intégration de nouvelles technologies dont capteurs et informations numériques permettant de prendre en compte en temps réel de nouveaux paramètres

- Une centralisation et interconnexion des informations

Mais, à l'inverse de l'automobile, les agroéquipements évoluent dans des conditions naturelles encore plus subies que maîtrisées (performance variable en fonction des conditions naturelles). »