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Nanorobotics


Équipe Nanorobotique

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Responsable

Cédric Clevy

Contexte

Les travaux menés au sein de l’équipe Nanorobotique consistent à étudier la conception, la perception, la commande ainsi que des problématiques de métrologie de systèmes micro et nanorobotiques intégrant des matériaux actifs.

Les échelles micro et nanométriques concentrent actuellement des enjeux considérables qu’ils soient de nature scientifique ou technologiques. Les besoins d’étudier des objets élémentaires sont rapidement devenus considérables qu’il s’agisse d’objets biologiques (cellules, fibres naturelles, ADN,…) ou artificiels (nanotubes, composants optiques intégrés, nanocristaux, nano-antennes, métamatériaux, nanolamelles…).

Dans ce cadre, nous étudions une approche particulièrement originale à ces échelles, qui consiste à utiliser des robots pour réaliser des tâches de caractérisation, de manipulation ou d’assemblage de composants élémentaires. Cette approche permet d’atteindre des performances uniques combinant simultanément une grande dextérité, précision et flexibilité ouvrant de nombreuses perspectives originales utiles à la compréhension de phénomènes aux échelles micro et nanométriques. Les travaux réalisés visent également à établir des preuves de concepts de nouvelles technologies plus intelligentes, adaptables et écologiques capables de produire la future génération de micro et nanodispositifs à haute valeur ajoutée.


Objectifs et Thématiques scientifiques

Les travaux réalisés par l’équipe Nanorobotique visent à réaliser expérimentalement et de manière reproductive des taches robotisés complexes, rapides et précises telles que la manipulation, assemblage et caractérisation dans des environnements classiques ou sous vide (comme la chambre de Microscopes Electroniques à Balayage). Nous nous intéressons plus particulièrement à :

- La conception de d’architectures robotiques et de fonctions robotisés originales mettant en synergie des approches par matériaux actifs et systèmes mécatroniques ;

- Le développement de moyens de mesure ultra-performant et adaptés aux échelles micro et nanométriques que ce soit dans un but d’intégrer la mesure au sein de dispositifs intelligents ou pour de la métrologie

- La commande de systèmes micro et nano-robotisés permettant d’implémenter des stratégies de manipulation originales, pour étudier les interactions robot-environnement ou pour réaliser des tâches particulièrement performantes.


Savoir-faire

L’équipe  possède de fortes compétences en :

- modélisation et conception de systèmes micro et nano-robotiques ainsi que des systèmes micro-mécatroniques fondés sur des matériaux actifs et des architectures robotiques souples ou poly-articulées ;

- commande référencée capteur de robots (asservissement visuel, commande hybride force-position, alignement actif…) ;

- développement de moyens de mesure (force, position, vision, reconstruction 3D…).


Mise en œuvre

Elle se traduit par :

- la réalisation de systèmes complexes par des techniques de microfabrication en salle blanche ou in-situ MEB (Microscope Electronique à Balayage) grâce à la plateforme robotex (PIA equipex) ;

- le développement de plateformes et procédures expérimentales visant principalement à valider des modèles multiphysiques et à quantifier les performances des robots et systèmes étudiés.