Maxence LEVEZIEL :"Conception, modélisation et commande de robots parallèles à articulations souples pour la micromanipulation à haute cadence"

Résumé : La miniaturisation des composants des objets manufacturés est de plus en plus importante. Afin de réduire les coûts de production, il est nécessaire de développer des solutions robotiques de micromanipulation et de micro- assemblage et d’améliorer, en particulier, la cadence de manipulation qui reste faible sur les systèmes actuels (<1 cycle par seconde). L’objet de cette thèse de doctorat est de proposer des méthodes permettant de lever ce verrou scientifique de la micromanipulation haute cadence. Nous proposons une approche originale basée sur (i)une architecture parallèle à plateforme configurable permettant l’intégration d’un préhenseur, directement dans la structure et (ii) la miniaturisation du robot manipulateur permettant de réduire le ratio de taille entre le robot et l’objet. La fabrication du robot miniature a nécessité d’adapter sa conception aux spécificités de l’échelle et notamment de substituer les liaisons mécaniques conventionnelles par des articulations souples en polymère (PDMS). Nous montrons que cette approche permet de réduire les masses en mouvement et d’atteindre des hautes cadences (>10 cycles par seconde). Le manuscrit présente plusieurs méthodes de modélisation pour des mécanismes miniatures à articulations souples avant d’introduire et d’étudier une structure robotique originale pour la micromanipulation à haute cadence. Ce micromanipulateur a été testé expérimentalement et démontre la capacité de manipuler des objets micrométriques en effectuant 12 cycles de prise-dépose par seconde. Enfin, cette structure robotique originale a été également mise en œuvre à l’échelle macroscopique et illustré par la réalisation d’un manipulateur pour le tri de déchets.

Composition du jury :

M. Guillaume LAURENT Maître de conférences Université Bourgogne Franche-Comté Directeur de thèse
M. Christian DURIEZ Directeur de recherche INRIA Lille Nord Europe Rapporteur
M. Stéphane CARO Directeur de recherche CNRS Rapporteur
M. François PIERROT Directeur de recherche CNRS Examinateur
M. Selman SAKAR Associate Professor EPFL Examinateur
M. Michaël GAUTHIER Directeur de recherche CNRS Co-directeur de thèse
M. Redwan DAHMOUCHE Maître de conférences Université Bourgogne Franche-Comté Co-directeur de thèse

Localisation : Salle de réunion RDC-ACC-008 FEMTO-ST, TEMIS - 15B,Avenue des Montboucons Besançon