Etudiant : AZIZI HAMZA

Filière : Master Smart Industry (M2SI)

Encadrant : Pr. BOUAYAD ANAS

Annèe : 2026

Résumé : Ce mémoire de fin d'études porte sur la conception, l'assemblage et la configuration d'un robot agricole de précision FarmBot Genesis v1.8, dans le cadre d'un stage de fin d'études effectué à la Cité de l'Innovation de Fès (USMBA). Le projet s'inscrit dans la dynamique de l'Agriculture 4.0 et du paradigme de la Cloud Robotics, et vise à intégrer les technologies de l'Internet des Objets (IoT) pour automatiser les opérations culturales. Les travaux réalisés couvrent trois axes majeurs : (1) le développement d'un jumeau numérique du robot sous l'environnement de simulation ROS Noetic / Gazebo 11, incluant la modélisation URDF paramétrique du système cinématique cartésien à trois axes, un pipeline de vision par ordinateur basé sur OpenCV complété par un détecteur YOLOv8 à cinq classes, ainsi que des modules avancés (effets visuels dynamiques, sol texturé par orthomosaïque, pipeline de scan automatique et dashboard unifié de supervision) ; (2) l'assemblage physique de l'infrastructure mécanique, le câblage électrique du contrôleur Farmduino et la configuration du système d'exploitation embarqué FarmBot OS ; (3) la mise en place et la validation de la communication IoT bidirectionnelle entre le robot physique et son jumeau numérique via le protocole MQTT/TLS, selon une approche Hardware-In-the-Loop relevant de la Cloud Robotics. Les travaux réalisés démontrent la faisabilité de l'approche jumeau numérique pour la validation préalable des algorithmes de contrôle avant déploiement sur le système réel. À ce stade, le robot physique est assemblé et configuré, le jumeau numérique est fonctionnel sous ROS Noetic / Gazebo 11, et la communication bidirectionnelle MQTT/TLS entre les deux systèmes a été établie et validée ; l'affinement de la synchronisation temps réel et l'exécution de séquences agricoles complètes constituent les perspectives du projet. Mots-clés : FarmBot, Agriculture de précision, ROS Noetic, Gazebo 11, Jumeau numérique, Cloud Robotics, IoT, MQTT, YOLOv8, OpenCV, URDF, Cinématique cartésienne.