Automatic guidance of orchard crop harvesting machines : the cases of citrus orchards

Autonomous motion is an important feature for automatic fruit harvesting machines. In the CITRUS Eureka project, which addresses the harvesting of citrus fruits, two main aspects have been developed : guidance in the alley and U-turn. Basically, the motion inside the orchard alleys is controlled by means of lateral ultrasonic sensors. However, the vegetation profiles in citrus orchards are not regular enough. For this reason, a dead reckoning positioning system including a gyrometer and wheel odometers has been implemented. It is used in combination with the ultrasonic data, leading to satisfactory guidance performances. The positioning system is also used for U-turns, but the performances are limited in case of lateral slipping. To overcome this problem, attempts have been made to measure lateral acceleration using a low-cost inertial unit. Interesting results have been obtained, but the accuracy is not sufficient for this application. Others methods are presently being investigated. / L'autonomie de déplacement est un élément important des machines de récolte automatique des fruits. Dans le projet Eurêka CITRUS, qui concerne la récolte des agrumes, deux aspects principaux ont été développés : le guidage dans l'allée et le demi-tour. A la base, le déplacement dans les allées fruitières est contrôlé au moyen de capteurs ultrasoniques latéraux. Toutefois, les profils de végétation en verger agrume ne sont pas assez réguliers. Pour cette raison, un dispositif de positionnement à l'estime basé sur un gyromètre et des odomètres a été intégré. Il est utilisé en combinaison avec les données ultrasoniques, et permet d'obtenir des performances de guidage satisfaisantes. Le positionnement à l'estime est aussi utilisé lors de demi-tours, mais les performances sont limitées en cas de dérapage latéral. Pour surmonter ce problème, des essais ont été effectués visant à mesurer les accélérations latérales à l'aide d'une centrale inertielle bas-coût. Des résultats intéressants ont été obtenus, mais la précision reste insuffisante pour cette application. D'autres méthodes sont en cours d'investigation actuellement.