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Titre : "Des pinces optiques pour un ressenti tactile de la micromanipulation"

 

Date : Cette soutenance aura lieu le

lundi 4 juillet 2011 à 10h30
Salle 211, (accès Tour 55, 2ème étage, couloir 55-65)
sur le campus de Jussieu.

Les membres du jury sont

  • Rapporteurs
    Pr. Jean-Pierre Galaup, Laboratoire Aimé Cotton, Université de Orsay
    Pr. Nicolas Andreff,  FEMTO-ST, Université de Franche-Comté
  • Examinateurs
    Pr. Vincent Hayward, ISIR, Université Pierre et Marie Curie
    Pr. Suat Topçu, LISV, Université de Versailles Saint-Quentin
  • Directeur de thèse
    Pr. Stéphane Régnier, ISIR, Université Pierre et Marie Curie
  • Encadrant
    Dr. Mehdi Boukallel,  CEA-LIST
  • Invité 
    Pr. Metin Sitti, NRL, Carnegie Mellon University, USA

Résumé

Les microtechnologies sont de plus en plus présentes dans notre quotidien. Leur production est aujourd'hui restreinte à des procédés de masse par photolithographie. Leur fabrication est mal contrôlée et les défauts sont fréquents. Or l'étude individuelle de chaque microcomposant est particulièrement difficile et coûteuse. La microrobotique propose des solutions automatiques ou téléopérées afin de résoudre ce type de verrous technologiques.

Pour des raisons économiques et de flexibilité, de nombreux utilisateurs se tournent vers un contrôle impliquant un opérateur. Plusieurs travaux ont proposé un retour des interactions lors de la tâche au moyen d'une interface utilisateur évoluée, dite haptique, afin d'augmenter l'immersion dans le micromonde et donc la dextérité de l'opérateur. Dans le cas de la micromanipulation, les facteurs d'échelle et les fortes dynamiques provoquent de nombreuses instabilités dans le couplage bilatéral recherché. Il a donc été nécessaire d'utiliser des contrôleurs évolués au détriment des sensations.

Pour obtenir des sensations réelles et utiles, nous proposons de revisiter la problématique sous un autre angle. Plutôt que d'utiliser un micromanipulateur existant, nous avons conçu un système dédié au retour d'effort. Nous posons les prémices d'un nouveau concept de micromanipulation haptique flexible, fiable et utile grâce à des choix et des optimisations de méthodes et de technologies :

  • une méthode dédiée de préhension sans contact : les pinces optiques,
  • une maximisation de l'espace de travail de ses actionneurs et capteurs,
  • l’amélioration des performances en terme de dynamique et de bande passante,
  • le développement de nouveau capteur de force robuste à l’environnement, basé sur la vision.

Ce travail multidisciplinaire s'appuie sur la réalisation de trois installations expérimentales et sur des collaborations entre des équipes de micromanipulation, d'haptique et de vision.

Mots clés : Micromanipulation, pinces optiques, ingénierie, téléopération, haptique, vision événementielle