De la recherche fondamentale au partenariat industriel

Equipe SAMMI

Equipe SAMMI

Présentation générale de l'équipe

micro-assemblage

L’équipe SAMMI (Systèmes Automatisés de Micromanipulation et Micro-assemblage) a pour objectif général d’étudier et de développer des méthodes de conception, de commande et des technologies permettant l’émergence de microrobots de manipulation et, plus largement de cellules microrobotiques flexibles et automatisées les intégrant. Le but de ces nouveaux systèmes est de manipuler des objets de dimensions micrométriques, notamment en vue de l’assemblage de microproduits.
Les enjeux les plus importants à cet égard concernent aujourd’hui les composants MEMS et MOEMS, les composants et également les produits microtechniques pour les applications médicales et horlogères. En effet, il n’est pas toujours possible ni efficace de viser le monolithisme complet des microsystèmes, notamment dans la mesure où ceux-ci tendent à être de plus en plus complexes, en intégrant davantage de fonctionnalités faisant appel à des techniques de fabrication non compatibles entre elles. Dans un tel cas, l’étape de micro-assemblage devient indispensable.
L'équipe compte actuellement 30 membres (3 PR, 9 MC, 1 CR, 5 ingénieurs, 1 ATER, 11 doctorants) et est animée par Philippe Lutz.

Liste des membres de l'équipe.

Problématiques scientifiques

cellule de micromanipulation

La finalité annoncée – obtenir des cellules microrobotiques finalisées, précises et fiables – soulève de nombreuses problématiques scientifiques. Il s’agit de s’intéresser à la fois à la dynamique des objets aux échelles micrométriques (totalement différente de celle aux échelles macrométriques), aux stratégies de micromanipulation (point crucial pour la fiabilité et la répétabilité de la tâche automatisée, en lien incontournable avec la dynamique à ces échelles), aux micromanipulateurs et organes terminaux associés (prenant en compte les effets dynamiques), à la conception et la fabrication de ceux-ci (prenant en compte les très hautes précisions requises), à la perception de ce micromonde (quasiment inaccessible à l’opérateur), à la structuration générale du système, à sa commande à différents niveaux, à son implantation et à la gestion de ses flux et de ses modes de fonctionnement.
Les objectifs scientifiques peuvent ainsi être structurés en trois thèmes :
- la maîtrise de la dynamique du micromonde ;
- les structures microrobotiques et adaptroniques ;
- la perception et la commande des systèmes microrobotiques et des micro-usines.

Concernant la problématique de la maîtrise de la dynamique du micromonde, il s’agit de l’étude du comportement dynamique des objets de dimensions micrométriques, essentiellement gouverné par les forces surfaciques. Des travaux sont menés pour mesurer et identifier ces forces de manière à pouvoir ensuite les exploiter et/ou les contrecarrer pour la manipulation.

Concernant les structures microrobotiques et l’adaptronique, il s’agit de concevoir et réaliser des structures microrobotiques en se fondant sur des principes d’actionnement adaptés à ces échelles et également d’étudier des matériaux actifs pour l’actionnement (adaptronique). Ces matériaux sont mis en œuvre afin de réaliser des structures microrobotiques originales, mobiles et précises. Elles peuvent agir en milieu sec, en milieu liquide ou dans des environnements contrôlés : chambre blanche, milieu ionisé, enceinte sous vide (MEB).

Concernant la perception et la commande des systèmes microrobotiques et des micro-usines, il s’agit de traiter à la fois les moyens de boucler la commande du système à piloter, c'est-à-dire les capteurs et les méthodes de commande à mettre en œuvre aussi bien pour un microsystème que pour une cellule robotisée. Le problème du développement d’algorithmes de vision adaptés au micromonde est traité. Il en est de même au sujet de la mesure de position, de déplacement et de force, essentielle pour un contrôle efficace de la micromanipulation et des opérations d’assemblage. Plusieurs approches de commande sont développées : la commande par apprentissage par renforcement, la commande référencée vision et force, et la commande robuste. Enfin, pour le pilotage de haut niveau des cellules de micromanipulation et/ou d’assemblage, nous avons mené un travail de structuration des données à traiter.


Thèmes de recherche et réalisations

Projets labellisés

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