Benjamin MAUZE : "Triskèle-Bot - Étude et développement d'un robot parallèle continu pour le micro-positionnement"

Travaux de soutenance de Benjamin MAUZE : "Étude et développement d'un robot parallèle continu pour le micro-positionnement"

Résumé : Les robots parallèles continus (RPC) sont de nouvelles structures qui présentent un grand intérêt en termes de souplesse, d’espace de travail ou encore de miniaturisation, mais qui ne sont pas connus pour leur précision. Cette thèse étudie le potentiel des RPC pour le positionnement à haute précision demandant un espace de travail conséquent. Pour cela, un nouveau concept de RPC planaire à 3 degrés de liberté, nommé Triskèle-Bot, constitué d’une plateforme et de trois bras flexibles continument déformables actionnés en translations, est proposé. Pour étudier son comportement, un modèle géométrique directe et inverse sont établis à partir d’une résolution numérique d’un système d’équations aux dérivées partielles non-linéaires, fondées sur une modélisation de poutre de Kirchhoff, contraintes aux conditions limites. Un prototype est développé de manière à valider ces modèles tout en offrant une répétabilité intrinsèque et une manière innovante de mesurer les paramètres intrinsèques et extrinsèques au robot. Un protocole de mesure par vision est proposé pour réduire les nombreuses sources d’incertitudes inhérentes à l’échelle microscopique et obtenir, ainsi, des mesures de poses avec un bruit de mesure inférieur à la dizaine de nanomètres. Il est utilisé pour mesurer expérimentalement la répétabilité du Triskèle-Bot qui atteint 9,13 nanomètres en position et 0,71 microradians en orientation. Une étude de la justesse de pose, faisant suite à une stratégie originale d’étalonnage, est réalisée sur plusieurs trajectoires montrant des valeurs inférieures à 4 micromètres et 0,6 milliradians. L’ensemble de ces résultats démontre le potentiel des PCR pour des applications de micro-positionnement.

Composition du jury :

Cédric CLEVY, Maître de conférences, Université Bourgogne - Franche-Comté, Directeur de thèse

Yassine HADDAB, Professeur des Universités, Université de Montpellier, Rapporteur

Christine PRELLE, Professeur des Universités, Université de Technologie de Compiègne, Rapporteur

Christian DURIEZ, Directeur de recherche, INRIA Lille, Examinateur

Michaël GAUTHIER, Directeur de recherche, CNRS, Examinateur

Pierre RENAUD, Professeur des Universités, INSA Strasbourg, Examinateur

Redwan DAHMOUCHE, Maître de conférences, Université Bourgogne Franche-Comté, CoDirecteur de thèse

Guillaume LAURENT, Maître de conférences, ENSMM, CoDirecteur de thèse

Localisation :Amphithéâtre Jules Haag (visio) ENSMM - 26, Rue de l'Epitaphe - 25030 Besançon Cedex France