Wissem HAOUAS : " Étude et développement de robots parallèles..."

Travaux de Wissem HAOUAS : " Étude et développement de robots parallèles à plateformes configurables pour la micromanipulation dextre"

Résumé : L’objectif de cette thèse est de développer de nouveaux robots qui combinent dextérité, compacité et précision afin de réaliser des tâches de micromanipulation complexes dans des environnements confinés. Ainsi, deux architectures robotiques parallèles ont été développées. La première est un poignet à 4 degrés de liberté (DDL) en rotation et la seconde est un robot redondant à 7 DDL. Les deux structures intègrent la fonction de préhension grâce à une plateforme configurable et un actionnement déporté. L’étude géométrique et cinématique des deux robots ainsi que des résultats expérimentaux validant les deux architectures sont présentés. Pour miniaturiser le robot à 7 DDL, les liaisons mécaniques(rotules) ont été remplacées par des liaisons en élastomère (PDMS). Cette solution permet, entre autres, d’éliminer les jeux mécaniques au niveau des articulations tout en gardant une grande plage de déplacement. Cependant, comme le comportement de telles articulations ne correspond pas parfaitement à des liaisons rotules, un modèle de robot prenant en compte le comportement élastique de ces articulations a été développé. Afin de réaliser la structure à l’échelle désirée(jambes et liaisons à 400 µm de côté), un nouveau processus de micro-fabrication en salle blanche a été développé.Contrairement aux méthodes existantes, le nouveau processus permet de réduire le nombre d’étapes de gravure et d’intégrer différents types d’élastomères à des microstructures robotiques en silicium. Enfin, le micro-robot a été réalisé et les capacités de déplacement dans les 6 DDL en plus de la préhension ont été validées. Les applications visées des robots développées dans cette thèse sont le micro/nano-assemblage, la manipulation de cellules biologiques et la chirurgie mini-invasive, notamment en neurochirurgie.

Membres du jury :

- M. Guillaume LAURENT, MCF ENSMM, Institut FEMTO-ST Directeur de thèse,

- M. SÉBASTIEN BRIOT Chargé de Recherche CNRS, LS2N Rapporteur,

- M. PIERRE RENAUD Professeur INSA, ICube Rapporteur,

- M. FRANÇOIS PIERROT Directeur de Recherche CNRS, LIRMM Examinateur,

- M. CLÉMENT GOSSELIN Professeur Université Laval, Québec Examinateur,

- Mme NADINE PIAT Professeur ENSMM, Institut FEMTO-ST Examinateur,

- M. REDWAN DAHMOUCHE Maître de Conférences Université de Franche-Comté, Institut FEMTO-ST CoDirecteur de thèse,

- M. Joël AGNUS Ingénieur de Recherche Institut FEMTO-ST Examinateur

Localisation : Amphithéâtre Jules Haag - 26, Rue de l'Epitaphe - 25000 Besançon