Actionneurs piézo-électriques dans des interfaces homme-machine à retour d'effort

Piezoelectric actuators in interfaces human-machine in force feedbck

• Auteur / Autrice : Zheng Dai
• Direction : Betty Lemaire-Semail
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 09/03/2009
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réalité virtuelle

Commande automatique

Impédance mécanique

Dispositifs piézoélectriques

Actionneurs

Simulation par ordinateur

Toucher

Interaction humain-machine

Mots clés libres

Retour d'effort

Admittance mécanique

Moteurs à onde progressive

Résumé

Ce travail de recherche s'intéresse à l'utilisation d'actionneur piézoélectrique à onde progressive dans le cadre d'un contexte de retour d'effort comme un choix alternatif par rapport à l'actionneur électromagnétique utilisé très souvent dans le domaine haptique. Ainsi, à partir d'une étude sur les caractéristiques dynamiques et mécaniques du moteur USR30, on a proposé un modèle global en GIC qui prend en compte les phénomènes non linéaires intrinsèques dans le moteur. En inversant ce modèle de GIC, on arrive à valider deux types de commande à retour d'effort, enfin, en présentant les résultats expérimentaux à base de la plateforme de 1ddl de digitracker, la réalisation d'un environnement virtuel qui comprend un ressort et un mur virtuels devient possible.

This research work is interested in the use of travelling wave ultrasonic motor within the framework of a context of force feedback as an alternative choice with regard to the electromagnetic motor which is often used in the haptic domain. So, from a study on the dynamic and mechanical characteristics of the motor USR30, we proposed a global model in GIC who takes into account the intrinsic not linear phenomena in the motor. By inverting this model of GIC, we manage to validate two types of control in force feedback; finally, by presenting the experimental results based of the platform of 1ddl of digitracker, the realization of a virtual environment which includes a virtual spring and a virtual wall becomes possible.