Actionnement et détection hybrides pour la micromanipulation de microrobots dans une puce microfluidique

Hybrid actuation and sensing for microrobot micromanipulation in microfluidic chip

• Auteur / Autrice : Valentin Dumont
• Direction : Aude Bolopion, Antoine Barbot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Robotique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : AS2M - Département Automatique et Systèmes Micro-Mécatroniques
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)

Mots clés

Mots clés libres

Microrobotique

Microfluidique

Micromanipulation

Microrobotic

Microfluidic

Micromanipulation

Résumé

La thèse portera sur l'actionnement à petite échelle en recherchant comment concevoir, fabriquer et commander un bras robotique micrométrique pouvant s'intégrer sur une puce microfluidique à multiple degré de liberté contrôlé par un système pneumatique ou hydraulique. Les particularités du système et difficultés associées sont les suivantes: 1/ Effet d'échelle. À petite échelle, les forces surfaciques (pression, friction ...) deviennent prédominantes sur les forces volumiques ( poids, attraction magnétique) garantissant une force importante et une grande déformation aux micros système hydraulique/pneumatique. 2/ Contrainte de fabrication. L'assemblage de différentes pièces et partic- ulièrement difficile à l'échelle microscopique et ces travaux se limiterons donc à des structures monolithiques (faite en un bloc d'un même matériau). Les déformations seront garanties par la déformation des matériaux [8] (et travaux actuels de Chibundo Nwafor à L'AS2M) 3/ Commande. La meilleure stratégie de commande à petite échelle sur des systèmes pneumatiques/hydrauliques et en particulier le choix entre contrôles en pression ou débit ainsi que la stratégie de contrôle associé sur ce système est inconnue et devra être identifiée.

The thesis will focus on small-scale actuation by investigating how to design, manufacture and control a multi-degree-of-freedom micrometric robotic arm controlled by a pneumatic or hydraulic system. The particularities of the system and associated difficulties are as follows: 1/ Scale effect. On a small scale, surface forces (pressure, friction ...) become predominant over the volumetric forces (weight, magnetic attraction magnetic attraction), guaranteeing a high level of force and deformation to the hydraulic/pneumatic micro-systems. 2/ Manufacturing constraints. The assembly of different parts is particularly- difficult on a microscopic scale and this work will therefore be limited to monolithic monolithic structures (made from a single block of the same material). The deformations will be guaranteed by the deformation of the materials [8] (and current work by Chibundo Nwafor at AS2M). 3/ Control. The best small-scale control strategy for pneumatic/hydraulic systems and in particular the choice between pressure or flow control and the associated control strategy on this system is this system is unknown and will have to be identified.