Thèse en cours

Modélisation, conception et expérimentation d'un nanodrone à ailes vibrantes
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Auteur / Autrice : Marguerite De la bigne
Direction : Sébastien GrondelOlivier Thomas
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Micro-nano systèmes et capteurs
Date : Inscription en doctorat le 30/09/2021
Etablissement(s) : Valenciennes, Université Polytechnique Hauts-de-France
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Polytechnique Hauts-de-France
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
Equipe de recherche : IEMN-DOAE-UPHF

Résumé

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L'objectif de cette thèse consiste au décollage et au contrôle de vol d'un Objet Volant Mimant l'Insecte (OVMI) à l'échelle 1. Comme point de départ, la doctorante devra s'appuyer sur le prototype existant fabriqué par l'IEMN qui produit une portance égale à 110% du poids du prototype. Il est constitué d'un actionneur électromagnétique inséré sur une structure souple réalisée à l'aide des technologies microsystèmes et qui aide à la mise en mouvement des ailes à la fois en flexion et en torsion. Cette portance a été obtenue en utilisant une idée très originale consistant à coupler un mode de flexion et un mode de torsion de la structure à une fréquence de l'ordre de 150Hz. Cette combinaison donne lieu à une cinématique des ailes très proche de celle des insectes. La portance actuelle est cependant insuffisante pour envisager d'embarquer l'électronique, la source d'énergie et la charge utile. Le travail de thèse sera donc divisé selon deux axes : -un premier axe dédié à la structure afin d'envisager toutes les solutions possibles et de tester et de mettre en place la plus simple et la plus efficace en vue d'augmenter l'amplitude de débattement des ailes tout en conservant le principe de couplage de modes, et en créant une force de portance trois fois supérieure au poids de l'OVMI, -un second axe lié au mode de propulsion de l'OVMI sera d'identifier les solutions et de les réaliser afin de passer d'un vol stationnaire à un vol d'avancement, et de permettre au nanodrone de virer à droite et à gauche ainsi que de monter et de descendre.