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3 months in India

*Wow, I’ve been sick than travelling and haven’t had time to write this article! Now it’s been over 4 months but this is about my third month living and studying in India!*

Hey! It’s been 3 months that I have been living in India, and I am really feeling now all the contrasts that so many people talk about… especially when that feeling that the place is stuck 50 years back in time while people have access to technologies, smartphones, etc.  I used to notice the litter and be “sad but whatever” and now I feel so disgusted by all the trash in nature, especially along roads and railways… how could this ever be fixed?

Becoming local celebrities at a university festival...
Becoming local celebrities at a university festival…

I spent most of this last month in another campus near Coimbatore. With Simona, we were staying at the girls hostel, which was awesome for meeting some very cool Indian girls, making friends and learning more about the culture!

Going to a local beach

The beach was nice, the pervy staring not so much...
The beach was nice, the pervy staring not so much…

One day, we decided to go out and have a swim at the nearest local beach: Dolphin Beach. We had a lot of fun surfing the waves and getting washed out by a few washing machines. The Indians on shore seemed impressed by the fun we were having in the sea, as most of them don’t know how to swim.

While we walked on the beach, we noticed how the thin sand was sticky under our feet, and hoped it was indeed the sand and not something else. The beach was a local toilet; people come here to poop with a view!

When we were about to get dry and dressed, a man lay down a few metres away, tongue stuck out, staring at us. I was feeling totally uncomfortable but didn’t know what to do and turned to my guy friends in despair: “this guy is totally staring at us, it’s disgusting!” To which they replied: “Which one? The guy laying in front of you or the three hidden in the bush?” I thought it was a pretty good joke until I realised it wasn’t a joke…

Maybe it's better to stay in full clothing and fly a kite instead of swimming... There was a nice atmosphere with beach stalls and kites for sunset!
Maybe it’s better to stay in full clothing and fly a kite instead of swimming… There was a nice atmosphere with beach stalls and kites for sunset!

We decided not to change and stay in our wet clothes, and I covered up with my sarong. We walked to the end of the jetty, where people were casually eating ice creams and throwing the wrapping into the sea. Dolphins popped in and out of the waves, as well as cameras around us of local people suddenly feeling an urge to take selfies with a nice background (the Westerners, not the sea!)

3D printing a hand

Look! I made a hand!
Look! I made a hand!

I had a lot of fun 3D printing a hand! It was meant for a prosthetic for a kid in my village who has several limb differences. I started by printing out the fingers, then the palm and then connected everything together with the help of my friend Chris. It was awesome to see it come to life! Well not literally, but it was definitely a cool project to carry on. In the end, I decided not to complete the project as I was missing technical support, medical expertise and experience. If I had at least one of these I think I would have tried taking the project further but I didn’t want to risk hurting the kid or giving him hope and then abandoning him. But it is a project I’d love to try again back home!

Staying in an Indian campus

I was supposed to go to Ettimadai, near Coimbatore, for a couple of days to a week to complete my prototype and testing. Due to unforeseen circumstances such as the death of the Chief Minister and several days of strike, I ended up staying for over 2 weeks! Meanwhile, I made some very good friends on the campus and had a lot of fun with them and Simona!

Travelling with Simona was loads of fun on the train!
Travelling with Simona was loads of fun on the train!

On the day we arrived, there was a “curtain raiser” for a festival happening later in the academic year. There were some food stalls, live music and hundreds of crazy students who taught us some Bollywood dance moves!

I ended up being totally fed up with Indian food. There was no Western Café to cater for our Western cravings and meals were not as enjoyable as before!

Yay, we had pizza! And it was COLD! So cool!
Yay, we had pizza! And it was COLD! So cool!

I wrote about my experience living almost like a student on this article (and scandalised quite a few locals).

We also went out for one day in Coimbatore with Simona and greatly enjoyed our day out!

At the girls’ hostel, we learnt a lot about the Indian life. Especially about arranged marriages, we didn’t think it was that common! Our friends also loved dressing us up in sarees and we also got some beautiful henna tattoos on our hands!

Our new friend Deekshita doing a henna tattoo on my hand!
Our new friend Deekshita doing a henna tattoo on my hand!
I tried to wrap my saree myself: not easy!
I tried to wrap my saree myself: not easy!
Cooking noodles, Indian style!
Cooking noodles, Indian style!

I went with Simona to her village and it was a great experience, I also wrote about it here!

Death of the Chief Minister

Suddenly everyone was watching TV: a lot was going on related to the death of the CM!
Suddenly everyone was watching TV: a lot was going on related to the death of the CM!

While we were in Coimbatore, we learnt that the Chief Minister of Tamil Nadu was in hospital, dying. Suddenly, at meal times, the TV was on and girls gathered around the screen to hear the latest news. On the pictures, there was a huge crowd in front of the hospital. We couldn’t understand what was going on. We did some research on the internet, and learnt that if she died, there would be a several day strike, people would burn cars and buses, some would even commit suicide! Needless to say, when her passing was announced, we were locked up in the campus and our projects were on a halt for a few days. Unlike the rulers of our European countries, the chief minister was lovingly called Amma and people were so upset by her death they would actually commit suicide!

Project?

With all of this going on, my project got late with the prototype building and testing. We had done a first trial that failed. Instead of testing first the tractor then the trailer we tried all the system. A bad idea: the trailer broke and then we couldn’t even test the tractor, which broke too! At that point, I was really annoyed by the quality of the prototype.

I was told the rice seedlings weren’t grown enough for trial of transplanting, so we would have to wait an extra 10 days. But after these 10 days (and the death of the CM) my prototype barely got fixed and we didn’t even go out to the field and try it! This was extremely disappointing for me as I hoped to see my prototype work (or not) but also see the reaction of the local female farmers to it.

With nothing else to do, I also learnt a few new ukulele songs!

I taught a girl how to play while the train was stuck in the middle of nowhere!
I taught a girl how to play while the train was stuck in the middle of nowhere!

And on the train trip back, I played them to some pilgrims while we were stopped in the middle of nowhere!

Back to Amritapuri!

Being gone for that long, I felt like I was coming back home when I reached Amritapuri! Most of my friends were still there and we had plenty of stories to share. It was a great feeling to meet them again!

Amma was back too, and the place was very busy, especially with the Christmas celebration to come! I had loads of things I still wanted to do before my departure, but unfortunately, I got sick…

One morning, I woke up with some terrible stomach cramps. My friend Peppiina was leaving that day, so I tried to go downstairs to say goodbye. But after one flight of stairs, I nearly fainted and retreated to my bed, where I stayed for the following 24 hours. As soon as I got up, I was on the verge of fainting. Whatever I had, I couldn’t get out of bed or eat anything.

I had already been sick in Coimbatore, and for a few days I felt extremely tired and even sleeping 10 hours a night wasn’t enough.

I am still grateful I didn’t catch the worse bugs around!

Once I was feeling better, I attended the RAHA conference about humanitarian robotics and presented a poster about my project, and then my mom came to visit for two awesome weeks of travelling Kerala!

Ricycle : Manufacture

Il y à peine plus d’un mois, j’ai eu l’idée de créer un vélo pour planter le riz pour mon projet en Inde. Je viens de passer quatre jours dans l’atelier de manufacture sur un campus à une dizaine d’heures de transport du mien. Ce post raconte comment ça s’est passé.

Manufacturing overview document and CAD drawings...
Présentation du projet et schémas pour la manufacture…

Jour 1

A peine un mois après avoir commencé à travailler sur mon projet, on attaque déjà la manufacture ! Aymeric, qui fait un projet dans le même labo et qui est allé avant moi aux ateliers de manufacture, m’annonce : « Un centimètre ». C’est la précision avec laquelle nos projets sembleraient venir au monde. Je ne sais pas si je dois en rire ou pleurer. En tant qu’étudiante en microtechnique, ça me fait quand même mal au cœur.

Dans mon atelier de manufacture, en plus des « tolérances indiennes », je remarque aussi les normes de sécurité à l’indienne, ou plutôt leur absence. Ici, les ouvriers sont pieds nus ou en sandales, et aucun d’entre eux ne porte ni gants ni lunettes de sécurité. Le bruit des outils est assourdissant, et je me retrouve à me boucher les oreilles fréquemment tout en détournant les yeux pour éviter l’éclat des soudures. Je serai heureuse si je ne ressors pas sourde et aveugle de ces ateliers !
Les indiens n’ont pas d’établi, ils travaillent à même le sol. Pour discuter du design, on s’accroupit par terre à côté de la pièce.

Discussions à propos d'une pièce. accroupis dans l'atelier de manufacture.
Discussions à propos d’une pièce. accroupis dans l’atelier de manufacture.

Mon projet, c’est une machine à planter le riz. Quand j’ai commencé à faire mes recherches sur ce qui se faisait actuellement, j’ai pu constater avec déception que beaucoup de choses existaient déjà. Des machines peu onéreuses aux monstres tracteurs industriels, le sujet semblait être couvert. De plus, en cherchant sur Youtube, on trouve d’innombrables projets étudiants de « machine à planter le riz ». Apparemment tous les étudiants en génie mécanique en Inde passent par l’étape machine – planter le riz. A quoi il sert mon projet alors ? Je ne voyais pas ce que je pourrais apporter à ce domaine. J’ai alors décidé de prendre une direction totalement différente. Plutôt de faire une médiocre machine que la fermière tire ou pousse à travers son champ, je vais créer une machine à pédales. Sur la base d’un vélo, avec le système transplanteur à l’arrière, je suis convaincue qu’une telle machine pourrait fonctionner. Après d’innombrables heures à rouler dans la gadoue lors de mes entraînements de VTT, je sais que c’est possible de pédaler à travers une profonde couche de boue. Reste plus qu’à leur prouver.

On rencontre l'artisan/ouvrier qui va construire la majeure partie de mon vélo...
On rencontre l’artisan/ouvrier qui va construire la majeure partie de mon vélo…

La manufacture, apparemment, ça commence par une prière. Je joins mes mains devant ma poitrine, ferme les yeux, et écoute la prière en malayalam. Je reconnais même certaines phrases, après un mois et demi à l’Ashram, je commence à les connaître, ces oraisons !

On commence par fabriquer les roues arrière. Bientôt, les grandes bandes d’acier seront courbées, soudées ensemble, et maintenues par des rayons. Hier, on est allés chercher un vélo d’occasion. Il me plaît beaucoup avec son côté « old school », mais il sera vite démonté par une bande de jeunes indiens, on ne garde que le nécessaire.

Mon nouveau vélo... qui sera vite démonté !
Mon nouveau vélo… qui sera vite démonté !
Voilà comment on fabrique des roues ! Des grandes bandes de métal sont courbées à la main, puis soudées aux rayons et au centre de la roue.
Voilà comment on fabrique des roues ! Des grandes bandes de métal sont courbées à la main, puis soudées aux rayons et au centre de la roue.
Construction des roues. La précision : pas plus que la largeur du trait à la craie.
Construction des roues. La précision : pas plus que la largeur du trait à la craie.
Tout feu tout flammes : qui ne voudrait pas être ingénieur quand son équipe de manufacture fait cracher du feu à un simple bicyclette ?
Tout feu tout flammes : qui ne voudrait pas être ingénieur quand son équipe de manufacture fait cracher du feu à un simple bicyclette ?

Jour 2

Ça avance vite, mon Ricycle commence à prendre forme. Quand je suis arrivée à l’atelier ce matin, j’ai découvert avec joie mes deux roues arrière presque terminées, et ça en jette. Quand j’essaie d’en soulever une, tout de suite, ça a moins la classe : elles pèsent autant que mon sac à dos de voyage ! À 13kg la roue (bon ok, un peu moins que mon sac à dos), je commence à perdre foi en mon projet… Comment est-ce que mes petites fermières vont arriver à faire avancer une machine plus lourde qu’elles ? Une roue de VTT solide, ça pèse moins de 2kg. J’aurais jamais imaginé que les miennes fassent plus du double ! Mon superviseur essaie de me rassurer : « au pire, on donnera ton système à un bœuf, il sera capable de le tirer ! ». La vache est sacrée en Inde, c’est le bœuf qui se tape tout le boulot. Moi j’ai du mal à voir la différence, mais s’ils le disent…

En arrivant les deuxièmejour, mes roues sont presque terminées ! A l'atelier, il n'y a guère d'équipement de sécurité, et mes yeux souffrent à chaque fois qu'ils s'arrêtent par mégarde sur un poste de soudure. Comme il y en a partout, c'est très dérangeant. Je ne suis là que pour quelques jours, je me demande comment les ouvriers font pour ne pas encore être aveugles !
En arrivant les deuxièmejour, mes roues sont presque terminées ! A l’atelier, il n’y a guère d’équipement de sécurité, et mes yeux souffrent à chaque fois qu’ils s’arrêtent par mégarde sur un poste de soudure. Comme il y en a partout, c’est très dérangeant. Je ne suis là que pour quelques jours, je me demande comment les ouvriers font pour ne pas encore être aveugles !

La raison de ce surpoids, c’est les matériaux utilisés pour mon prototype. Alors que des roues de VTT de compétition sont en alu léger, les miennes sont en acier de forgerie (j’essaierai de noter le nom précis plus tard). Si on met moins de matière, ce ne sera pas assez solide pour l’utilisation.
Les autres matériaux et pièces utilisées pour mon Ricycle sont principalement issus de la réutilisation de tout ce qu’on peut trouver autour de l’atelier. Pour les vitesses, on échange le plateau et le pignon afin d’avoir un vélo facile à pédaler ; pour le système transplanteur, on récupère une bande à scier le bois et on tranche des morceaux dedans. L’idéal, ç’aurait été d’avoir des lames flexibles, mais quand je les vois taper dessus au marteau pour les aplatir, je me dis que la flexibilité ça va pas être ça. Ils ont pas suivi le cours de matériaux de première année qui dit que plus on travaille un métal, moins il est malléable. Bref

Contrairement à l'atelier de mécanique où j'ai fait mon stage d'usinage en deuxième année, ici, tout semble être rouillé. Les matériaux sont les moins chers possibles, ce qui change la donne au niveau du poids, de la résistance, etc.
Contrairement à l’atelier de mécanique où j’ai fait mon stage d’usinage en deuxième année, ici, tout semble être rouillé. Les matériaux sont les moins chers possibles, ce qui change la donne au niveau du poids, de la résistance, etc.
J'avais fièrement décidé d'introduire des lames flexibles dans mon mécanisme afin d'éviter l'utilisation de ressorts (spéciale dédicasse au Professeur Henein). Je trouvais ça très intelligent jusqu'à que je voie comment ils tapaient sur des bandes à scier le bois pour les rendre droites avant de les retordre et espèrer qu'elles soient toujours aussi flexibles...
J’avais fièrement décidé d’introduire des lames flexibles dans mon mécanisme afin d’éviter l’utilisation de ressorts (spéciale dédicasse au Professeur Henein). Je trouvais ça très intelligent jusqu’à que je voie comment ils tapaient sur des bandes à scier le bois pour les rendre droites avant de les retordre et espèrer qu’elles soient toujours aussi flexibles…

Jour 3

Mon prototype ressemble de plus en plus aux dessins faits sur mon ordinateur ces dernières semaines, ça m’impressionne. Jusque-là, mon plus gros projet réalisé physiquement, c’est mon robot pour le concours Robopoly qui devait rentrer dans un cercle de 30cm de diamètre. Le Ricycle, c’est pas la même histoire ! Le vélo est surélevé et les roues arrière sont distantes d’un mètre.

Certaines pièces sont très semblables aux dessins que j'ai fournis, d'autres n'ont absolument rien à voir. Tous ont un point commun : un surpoids manifeste qu'en tant que microtechnicienne, je n'avais pas imaginé !
Certaines pièces sont très semblables aux dessins que j’ai fournis, d’autres n’ont absolument rien à voir. Tous ont un point commun : un surpoids manifeste qu’en tant que microtechnicienne, je n’avais pas imaginé !

Plus on avance dans la journée, plus le projet se peaufine. Au début on commence par disposer toutes les pièces au bon endroit, ensuite on les soude en partie (ça pique les yeux !), puis on ajuste en fonction des éléments suivants… au final tout commence à se mettre en place et c’est beau à voir, mon projet est matérialisé sous mes yeux grâce au travail de l’ouvrier. Vu de près, j’ai beau me dire que ça a pas l’air d’être du travail de précision, et quand les pièces « fixées » bougent de près d’un centimètre mon âme de microtechnicienne meurt un peu, je prends un peu de recul et je suis quand même assez fière de mon projet.

Ca commence à ressembler à mes dessins 3D sur l'ordinateur !
Ca commence à ressembler à mes dessins 3D sur l’ordinateur !
La mise en place des éléments est aussi soumise à la précision
La mise en place des éléments est aussi soumise à la précision “à l’indienne”… comme dirait un des profs du stage d’usinage : “mais ya une chiée de décallage !”

J’ai l’impression d’être une cheffe de chantier, arrogante et qui regarde sans participer derrière mes lunettes de soleil. J’ai décidé de me couper du monde avec mes boules quies, et mes oreilles me remercient, mais la communication qui était déjà faiblarde en prend un coup. L’atelier est si bruyant que je me suis fait mal à l’oreille. Et les soudures me piquent toujours les yeux. Je commence à tousser, et me dis qu’au final, avec toutes ces particules d’acier dans l’air, je vais peut-être refaire mes réserves de fer, moi qui suis toujours en déficit ! (vraiment, j’ai un certificat médical qui dit qu’à cause de ça je suis trop fatiguée et ne peux pas me concentrer en cours. Mon certificat préféré !).

Au cours de la journée, de nombreux indiens s’approchent du vélo, essaient de faire tourner une roue, de comprendre comment ça marche… Ils sourient et dandinent de la tête, et mon superviseur leur explique ce que c’est. En Tamil. Je ne suis jamais incluse dans ces conversations, si ce n’est pour un regard ou un hochement de tête.

Les indiens sont curieux de mon projet et semblent heureux de le voir prendre forme.
Les indiens sont curieux de mon projet et semblent heureux de le voir prendre forme.

Malgré la barrière de la langue, je ressens la complicité féminine des ouvrières de l’atelier. Elles sont 5, dont 2 qui travaillent avec les machines. On se regarde, curieuses, et on sourit timidement en dodelinant la tête. Hier, à la pause, elles m’ont demandé si je parlais Tamil. Malheureusement je n’ai pas pris le temps d’essayer d’apprendre. A la pause chai, elles m’indiquent où je peux avoir mon verre et me font signe de m’assoir à côté d’elles. L’une d’entre elles parle un peu anglais et me pose quelques questions. D’où je viens, et pour combien de temps je suis ici. Même si on ne se parle pas, j’apprécie cette main tendue qui me fait me sentir plus acceptée que dans toutes les discussions techniques précédentes où j’avais le semtiment de ne pas exister, ou pire, d’être là pour faire joli.

Jour 4

Le projet prend vie ! Avec une fierté non contenue, j’enfourche ma monture à trois roues, et m’élance dans le chemin qui mène à l’atelier… pour un tour de pédale, avant de dérailler.

Une prière s'impose avant de tester le Ricycle pour la première fois.
Une prière s’impose avant de tester le Ricycle pour la première fois.

Ca y est, le Ricycle a fait ses premiers pas ! Ou plutôt, ses premiers tours de roue. Je n’ose même pas imaginer l’efficacité de la machine, toutes les pièces ont du jeu. Un sacré jeu. On passe la journée à assembler et désassembler les roues arrières, afin d’aligner correctement toutes les pièces et de réduire ce jeu. Peu à peu, les pièces sont soudées en place, alignées avec des cales, et les roues d’ont plus un décalage de 10cm entre elles lorsqu’on essaie de les faire tourner.

Mon superviseur est allé apporter l’axe principal à l’atelier du tourneur pour faire un filetage à chaque extrémité, et les roues arrière sont maintenant serrées en place. Cela permet aussi de faire tourner le vélo, la roue intérieure glisse sur l’axe lorsqu’on tourne le guidon. Enfin, le vélo n’est plus réduit à une trajectoire en ligne droite ! En contrepartie, si on est bloqués, ça glisse aussi, et il faut pousser un peu pour débloquer le Ricycle.

Une étudiante indienne a essayé le Ricycle, et ça a l'air de fonctionner aussi pour elle ! Dans ma conception, j'ai voulu prendre en compte la morphologie des fermières indiennes, qui font en moyenne 1m50, afin que le vélo soit adapté à leur taille.
Une étudiante indienne a essayé le Ricycle, et ça a l’air de fonctionner aussi pour elle ! Dans ma conception, j’ai voulu prendre en compte la morphologie des fermières indiennes, qui font en moyenne 1m50, afin que le vélo soit adapté à leur taille.

A côté de ça, on a construit la caissette où les pousses de riz seront placées, mais avec les changements de dimension de la roue arrière, il va falloir prolonger les liens entre l’axe des roues et l’axe du système transplanteur. Pour ce problème, sans mon ordinateur et mes dessins, je suis perdue, je n’arrive pas à visualiser comment on peut réarranger les pièces facilement pour obtenir le résultat voulu. Heureusement, on passe à autre chose, ce qui me laisse le temps de réfléchir.

Une fois boulonnées en place, ça tourne mieux, et en plus on peut faire des virages !
Une fois les roues boulonnées en place, ça tourne mieux, et en plus on peut faire des virages !

Le vélo avance, mais déraille souvent. Il faut dire que l’alignement est terrible, tout bouge. Petit à petit, en fixant les pièces les unes après les autres, ça va mieux, mais garantir un parallélisme quand tout est fait à l’œil, ça a même pas l’air d’être un problème qui leur vient à l’esprit. On fixe des rondelles pour aligner la chaîne avec le gigantesque pignon à l’arrière, puis ça déraille à l’avant. Mais maintenant on peut pédaler un peu plus longtemps !

Avec l'artisan/ouvrier qui a fabriqué la majeure partie du Ricycle :)
Avec l’artisan/ouvrier qui a fabriqué la majeure partie du Ricycle 🙂

Travaux en cours…

Maintenant, il ne reste plus qu'à fixer le mécanisme de transplantation... et ça va pas être une mince affaire !
Maintenant, il ne reste plus qu’à fixer le mécanisme de transplantation… et ça va pas être une mince affaire !

En 4 jours, on a réussi à fabriquer un vélo-tracteur à peu près fonctionnel… Maintenant le gros du travail est fait, mais le plus difficile est encore à faire : lier ce Ricycle au mécanisme de transplantation et le rendre fonctionnel !

Giving a hand

With the Cybathlon going on, showcasing the cutting-edge prosthetic technologies, I couldn’t help thinking about the low-cost available options when I met a kid with several limb differences in my project village in India. What if we could (litterally) give him a hand?

e-NABLE

The e-NABLE community has been designing, printing and fitting hands and arms for children with upper limb differences. So far, they have solutions for hand- differences (missing fingers, functional wrist) and forearms (no functional wrist, functional elbow).  All of the prosthetics are open-source so that anyone can print their own and edit the design, allowing constant improvement and adaptability.

Isabella design:
Isabella design: “This device was created for those that have a functional elbow and a considerable amount of forearm but no wrist or not enough wrist/palm to power a wrist driven device.”

Here is a webpage listing all their released designs.

UnLimbited

The UnLimbited Isabella and Alfie designs have fingers powered by elbow motion. If the bearer of the prosthetic bends their elbow, the fingers will close, enabling them to grasp objects.

The prosthetic is printed in PLA to allow thermoforming, and is fully scalable to be adapted to the recipient.

UnLimbited Alfie prosthetic fitted to a happy girl.
UnLimbited Alfie prosthetic fitted to a very happy girl, Sophia. Picture from Thingiverse.

Source files on Thingiverse

Look at those smiles when they try their new arms on for the first time!

3D-printed hands

Before learning about the 3D-printed arms, I knew about the Robohand initiative and 3D-printed hands. Here are some designs:

Cyborg Beast

Cyborg Beast 3D-printed hand from Thingiverse
Cyborg Beast 3D-printed hand from Thingiverse

Basic Robohand

Basic Robohand design from Thingiverse
Basic Robohand design from Thingiverse

DR2: Cycling in Mud

Those who know I’m crazy about bikes might also know that before starting my engineering studies, all I did was cycling around and rolling myself in mud in mountain biking competitions. I have some very fond memories of a French Cup race where there was so much mud people would slide down the slopes on their backsides. Now that is what I call mountain biking!

Sliding down hills of your bike is one thing, but how do people actually ride through mud? With the right technical equipment and some driving skills it is possible to race through mud fields. Lets analyse how the champions do it!

Riding through mud

See, those who go furthest usually have high rpm, and go as straight as possible. The bike has narrow tyres with high spikes to avoid building up mud. They shift their weight to the back of the bike to have more traction.

For those who fail, they will most likely get their front wheel stuck of slide on their sides. Some unfortunate riders will get their bikes stopped by mud blocking the wheels in v-brakes or frame.

If this kid can ride his bike through that clay puddle, than certainly we could get a bike tractor through a rice field, couldn’t we?

The physics behind it

Estimation of cycling power

Power is the rate at which energy is used (energy over time) and is measured in watts. In cycling, energy is expressed in terms of work (such as how hard you have to work to ascend a climb). It’s a constant snapshot of your work rate at any given moment. […] A better measure, especially on climbs, is watts produced per kilogram of body weight.
How much better are Tour riders than the rest of us? A contender for the overall classification can produce just above 6 w/Kg on major climbs of the race. By comparison, a domestic pro could manage a best of 5-5.5w/Kg; a good, competitive amateur or masters’ racer can put out around 4w/Kg and an untrained person would struggle to produce 2.5w/Kg. Bicycling.com

Braquets

Torque

Design Research: Pedal-Powered Tractors

When speaking about agriculture mechanisation, we immediately thing about huge tractors, pumping up oil and spreading loads of bad chemicals on the fields.
Some farmers have taken the problem the other way around, and instead of relying on heavy machinery for light operations, they started building their own machines, powered by humans, not petrol. I have listed the farm hackers I’ve found on this post.

If you drive a car, you’re dragging a lump of metal that probably weighs 10–20 times as much as you do wherever you go. What a waste of energy! Go by bike and the metal you have to move around with you is more like 6–9kg for a lightweight racing bike or 11–20kg for a mountain bike or tourer, which is a fraction of your own weight. Better efficiency means you can further on the same amount of fuel. According to the classic Bicycling Science book by David Gordon Wilson et al: “A racing bicyclist at 32km/h (20mph) could travel more than 574 kilometers per liter (1,350 miles per US gallon) if there were a liquid food with the energy content of gasoline.” Explain That Stuff

The Culticycle

Farmers from the Farmhack community have developed this pedal-powered tractor to reduce the usage of their tractors. It is built out of bike parts and standard metal pieces, and features a belly-mount for interchangeable cultivating implements (weeder, seeder, etc.)

The Culticycle, a pedal-powered tractor developed by Farmhack
The Culticycle, a pedal-powered tractor developed by Farmhack
Description: A pedal powered tractor for cultivation and seeding, built from readily available lawn tractor, ATV, and bicycle parts. Speed is 3 – 4 mph depending on choice of gearing and pedaling speed. Better for operator’s body, less soil compaction, no fuel use, cheaper than a tractor; easily adaptable to specific needs

Problem Statement/ Functional Need: Cultivation only requires the movement of small amounts of soil, therefore very little power output. Small tractors are hard on the body of the farmer, cause soil compaction, cost large amounts of money, are complicated to fix, and provide significantly more power than is needed for many seeding and cultivating jobs. Cultivation with a pedal powered machine provides sufficient power, a less physically damaging experience for the operator, and is more environmentally sustainable.

The Aggrozouk – previously known as Bicitractor

The Aggrozouk has been developed by the French-speaking collective of farmers l’Atelier Paysan, who develop tools for organic farming. The machine has been further developed during the POC21 eco innovation camp. They held a prototyping workshop in early 2016 so that the farmers could build their own Aggrozouk tractor while learning the skills to repair and upgrade it.

The Aggrozouk pedal-powered tractor with electrical assistance
The Aggrozouk pedal-powered tractor with electrical assistance

PR6: Open-source and robots for agriculture

Open-source Agricultural Projects and Hackerspaces

La notion de brevet, donc de notre point de vue de confiscation au profit d’individus ou de groupes, est contraire à notre volonté de contribuer à la production et la diffusion de Biens Communs. Nous estimons que la créativité est histoire de cheminements, d’influences, de rencontres, de glanages, bref, par essence d’une richesse collective, humaine, d’un génie créatif que nous avons choisi de ne pas garder pour nous. Toutes nos réalisations sont donc diffusées sous licence libre, pour une libre adaptation, pour que les machines et matériels soient vivants, appropriés et appropriables. L’Atelier Paysan

Aggrozouk/Bicitractor pedal powered tractor with electrical assistance
Aggrozouk/Bicitractor pedal-powered tractor with electrical assistance

L’Atelier Paysan: building open-source farm machinery for organic farmers, developers of the Bicitractor/Aggrozouk pedal-powered tractor with electrical assistance

TechAguru: building small-scale open-source solutions in the Philippines to bring precision agriculture to farmers.

Hacker Farm: Japanese countryside farm and hackerspace, have a project on rice paddy water level monitoring.

Farm Hack: Worldwide community of farmers that build their own agricultural machinery, famous for Culticycle pedal powered tractor

Good Tech: Community of makers testing prototypes in a realistic environment. Accelerator program for “bringing sustainable tech into mainstream“.

Fietswieders: “a lowtech agricultural machinery, based on open source to make the life of (organic) farmers more fun!” by Dutch community, using bicycles to make machines suited for work lying in prone position (facing the ground).

Obviously better technology will only make a difference if it´s actually used by many people. Therefore scaling new products is a key aspect of what we do. GoodTech

Culticycle pedal-powered tractor
Culticycle pedal-powered tractor

Small Farming Robots

For decades, farm machinery has targeted industrial-sized farmers, underpinning the “get big or get out” ag model of consolidation. Now, the miniaturization of farm machinery may be the ag-tech counter-trend that actually encourages smaller, more diverse farms.

Weeding robot Naio
Weeding robot Naio

Even in poorer nations, farm labor is not always available, as people are flocking to cities in increasing numbers. Which brings us to HelloTractor. Calling itself the Uber of Farm Machinery, this startup based in Washington, DC and Nairobi, Kenya, allows farmers to request farm machinery, just as you might “hail” a car with Uber. HelloTractor’s delivery system is tied to its own small, smart tractors, which monitor usage and location for the security of the owner. Owners can help offset the cost of their purchase by renting it out. And because labor shortages on farms can lead to poor harvests and lost income, the wider availability of these size-appropriate machines can help whole communities grow.

Yes, big machines may have allowed a single person to farm miles of land. But they also created farms low on diversity. Small machines could not only help large farms to become more diverse and ecologically sound, they can be a huge help to small, diversely planted farms that suffer from too little machine solutions to help them. Source Medium.com

Rowbot: robots for small-scale agriculture in corn farming

Agribotix: Drones for agriculture

Naio: robots for small-scale agriculture

Prospero: agricultural hexapod robot prototype, designed to work in swarms