Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la commande en couple de manipulateurs redondants.Nous nous intéressons dans ce cadre à deux problématiques. En premier lieu, nous considérons le cas d’imposition d’une contrainte cinématique de point de passage, dite contrainte du RCM, de l’organe terminal (OT) du robot. Nous proposons alors deux approches pour la gestion de cette contrainte. Dans la première approche, la contrainte est garantie dans l’espace nul d’une tâche principale définie en coordonnées de position de l’OT. Cette méthode exploite une définition explicite de la dynamique de l’espace nul et confère un niveau de priorité secondaire à la contrainte. La seconde approche permet de définir la contrainte du RCM comme tâche principale, en lui assignant le niveau de priorité supérieur ou un niveau de priorité défini par le besoin de l’application. Nous proposons pour cela une nouvelle définition de la cinématique du RCM.En second lieu, nous traitons la question des contacts entre le corps du robot et son environnement (ex. l’humain)pendant que l’OT exécute sa tâche « globale ». Nous proposons pour cela une stratégie de compliance appliquée dans l’espace nul du robot afin de préserver la tâche globale lors des contacts. Cette stratégie estdéfinie pour des bras anthropomorphes à 7-DDL, et est formulée en coordonnées de l’angle de bras, paramètre représentant le degré de redondance du robot. Cela permet de définir un intervalle admissible de mouvement de l’angle de bras. Lorsque les limites de cet intervalle sont atteintes, une loi de compliance de type ressort amortisseur oblige le robot à rester dans l’intervalle, malgré les forces externes exercées.Nous évoquons, tout au long de cette thèse, l’application de chirurgie mini-invasive assistée par robot pour illustrer l’utilité de nos contributions. / The work developped in this PhD thesis concerns the control of redundant torque-controlled robots,dealing with two main issues. Firstly, we study the presence of a RCM constraint imposed to the end-effector. We propose two control approaches to guarantee this kinematic constraint. In the first one, the constraint is performed in the null-space of a main task defined in cartesian coordinates(position). An explicit definition of the null-space dynamics is applied on this control approach, and provides a secondary priority order to the RCM constraint. The second approach allows to define the constraint as the main task, obtaining the highest priority level, or in any desired priority level,according to the needs of the application. Therefore, we propose a new kinematic formulation of the RCM constraint.Secondly, we study the physical interaction between the robot’s body and its environment (e.g. human) during the cartesian global task execution. A null-space compliance control strategy is then proposed in order to preserve the global task when the contacts occur. This strategy, defined for anthropomorphic 7-DOF robots, is formulated in swivel angle coordinates, which is a direct representation of the robot’s null-space. A desired feasible range for the swivel angle values is defined by the user, and a spring-damping compliance law is used to constraint the robot to remain within the feasible angle values range, despite the external forces applied to the robot’s body. Robot-assisted minimally invasive surgery has been used throughout this thesis as an example of application, allowing to demonstrate the usefulness of our contributions.

L'objectif de cette thèse est d'étudier le comportement de différentes représentations d'images, notamment apprentissage profond, dans le contexte d'application en imagerie médicale. Le but est de développer une méthode unifiée efficace pour les applications visées que sont la super résolution, la segmentation et la synthèse. La super-résolution est un procès d'estimation d'une image haute-résolution à partir d'une ou plusieurs images basses résolutions. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la super résolutionunique, c'est-à-dire que l'image haute résolution (HR) est estimée par une image basse-résolution (LR) correspondante. Augmenter la résolution de l'image grâce à la super-résolution est la clé d'une compréhension plus précise de l'anatomie. L'application de la super résolution permet d'obtenir des cartes de segmentation plus précises. Étant donné que deux bases de données qui contiennent les images différentes (par exemple, les images d'IRM et les images de CT), la synthèse est un procès d'estimation d'une image qui est approximative aux images dans la base de données de cible à partir d'une image de la base de données de source. Parfois, certains contrastes tissulaires ne peuvent pas être acquis pendant la séance d'imagerie en raison du temps et des coûts élevés ou de l'absence d'appareils. Une solution possible est à utiliser des méthodes de synthèse d'images médicales pour générer les images avec le contraste différent qui est manquée dans le domaine à cible à partir de l'image du domaine donnée. L'objectif des images synthétiques est d'améliorer d'autres étapes du traitement automatique des images médicales telles que la segmentation, la super-résolution ou l'enregistrement. Dans cette thèse, nous proposons les réseaux neurones pour la super résolutionet la synthèse d'image médicale. Les résultats démontrent le potentiel de la méthode que nous proposons en ce qui concerne les applications médicales pratiques. / In this thesis, our motivation is dedicated to studying the behaviors of different image representations and developing a method for super-resolution, cross-modal synthesis and segmentation of medical imaging. Super-Resolution aims to enhance the image resolution using single or multiple data acquisitions. In this work, we focus on single image super-resolution (SR) that estimates the high-resolution (HR) image from one corresponding low-resolution (LR) image. Increasing image resolution through SR is a key to more accurate understanding of the anatomy. The applications of super-resolution have been shown that applying super-resolution techniques leads to more accurate segmentation maps. Sometimes, certain tissue contrasts may not be acquired during the imaging session because of time-consuming, expensive costor lacking of devices. One possible solution is to use medical image cross-modal synthesis methods to generate the missing subject-specific scans in the desired target domain from the given source image domain. The objective of synthetic images is to improve other automatic medical image processing steps such as segmentation, super-resolution or registration. In this thesis, convolutional neural networks are applied to super-resolution and cross-modal synthesis in the context of supervised learning. In addition, an attempt to apply generative adversarial networks for unpaired cross-modal synthesis brain MRI is described. Results demonstrate the potential of deep learning methods with respect to practical medical applications.

La recherche que nous avons menée s'inscrit dans les projets de l'équipe de recherche Maths à Modeler. En particulier dans celui portant sur les situations de recherche en classe (Grenier et Payan, 2002 ; Ouvrier-Buffet, 2003 ; Godot, 2005 ; Cartier, 2008). Cette étude est centrée sur la démarche de recherche en mathématiques et plus particulièrement sur le rôle de l'expérimental. Un des postulats fondateur de notre recherche est que savoir faire des mathématiques, c'est savoir résoudre partiellement des problèmes de recherche, la résolution de tels problèmes nécessitant de passer par des phases expérimentales. Notre problématique porte donc sur la transmission aux élèves du savoir-faire « démarche expérimentale en mathématiques » et sur le rôle que celui-ci joue dans la résolution de problèmes de recherche. Considérant que ce savoir-faire ne peut s'apprendre qu'à travers sa pratique en situation de résolution de problèmes, l'objectif de notre recherche a été la détermination de conditions épistémologiques et didactiques favorisant la mise en pratique de la « démarche expérimentale ». En plus de la construction d'un modèle de situation pour la « démarche expérimentale », nous avons construit, analysé et expérimenté des situations se référant à ce modèle. Pour mener à bien notre étude, nous avons utilisé le modèle de situation de recherche pour la classe (Grenier et Payan, 2002 ; Godot, 2005), ainsi que des éléments de la théorie des situtions didactiques de Brousseau (1998), en particulier validation a-didactique, contrat didactique et milieu. Nous avons aussi défini un modèle de « démarche expérimentale en mathématiques » qui a servi de référant à notre recherche. Après avoir observé que la « démarche expérimentale en mathématiques », telle que nous l'entendons, n'est pas proposée par l'institution scolaire, les expérimentations et les analyses, que nous avons menées, ont montré que, dans une certaine mesure, il est possible de la faire pratiquer à des élèves. De plus, cette pratique a permis aux élèves de progresser dans la résolution grâce à un enrichissement des conceptions qu'ils portaient sur le problème à résoudre. Ces expérimentations nous ont aussi permis d'affiner les situations que nous avons construites. / This research fits into the projects of the Maths à Modeler research team, especially in the one about Research Situation for the Classroom (Grenier and Payan, 2002 ; Ouvrier-Buffet, 2003 ; Godot, 2005 ; Cartier, 2008). One of our founding postulate is that knowing how to do mathematics is knowing how to solve partially reserch problems, the solving of such problems requiring experimental phases. Our problematic is about the teaching of the knowledge "experimental approach in mathematics" and the role that this knowledge plays in solving research problems. As we consider that this knowledge can only be learned by its practise, the aim of our research is the identification of epistemological and didactical conditions favouring the practise of the experimental approach in mathematics. Along with the building of a model of "situations" for the experimental approach, we built, analysed and experimented situations which refer to the model. We used the model of Research Situation for the Classroom (Grenier and Payan, 2002 ; Godot, 2005) and elements of the theory of didactical situation (Brousseau, 1998), especially a-didactical validation, didactical contract and "milieu". We have also defined a model of "experimental approach in mathematics" which was used as a "guide" of our research. After observing that "the experimental approach in mathematics", as we defined it, is not proposed by schools, experimentations and analyses showed that, in a certain way, students can do experimental approach in mathematics. Moreover, this practise let students progress in finding solutions thanks to the improvement of their conceptions about the problem. These experimentations also let us refined the situations that we have built.

La sphère publique n’est pas restée extérieure aux changements culturels profonds et qui constitue le recours aux modes alternatifs de règlement des conflits qui privilégient le dialogue et le sens du compromis. Depuis de nombreuses années, les entreprises publiques et plus généralement les services publics ont instauré des médiateurs, afin d’améliorer la relation aux usagers (La Poste, RATP, SNCF, ministère de l’Economie, Education nationale, etc.). Mais cette réforme est-elle emblématique d’un changement culturel profond au sein même de l’Etat ? Le développement du champ de la médiation sociale au niveau des rapports entre citoyens et services publics est-il au légendaire attachement de la France à la notion de service public ? A la présence très prégnante de ces services sur le territoire ? Aux très fortes attentes du public à leurs égards ? L’essor considérable de ces pratiques médiatrices, n’exprimerait-il pas, au fond, une métamorphose de l’action publique, qui cherche une nouvelle manière de gouverner la cité et de fabriquer de la cohésion sociale ?La médiation, tant dans le secteur privé que publique, peut-elle considérer comme indispensable à l’évolution de la société ? Constitue-t-elle une réponse nécessaire au regard de l’évolution des rapports, dans public entre le collectif et l’individu, dans le secteur économique entre les entreprises et le client ? Comment agit-elle, à quelle place, quelles peuvent être ses limites et ses pouvoirs ? / The public sphere has not remained closed to these deep, cultural changes which make up the recourse to alternative models of conflict management privileging dialogue and a feel for compromise. For many years, public firms and more generally the ‘services publics’ have employed mediators with a view to improving user-relations (La Poste, the RATP, the SNCF, the ministries of Economy, of Education, etc.). However, is this trend meaningful in terms of what would be a deep, cultural change within the State itself?Is such an evolution of the ‘champ’ of social mediation as to relations between citizens and ‘services publics’ in tune with the legendary attachment in France to the notion of the ‘service public à la française’; to the pregnant presence of these ‘services’ throughout the territory ? to the very high expectations on the part of the public as to these services ? Would the considerable spread of the mediating practices not, fundamentally, reflect a metamorphosis of public action itself? Is the latter in search of a new way to govern the City and to produce social cohesion?In both the private and public sectors, can mediation be considered as indispensable to the evolution of society? Does it make up a necessary response with regard to the evolution of relations between the collective and the individual in the public sphere, and between the firms and the customers in the economic sphere? How does mediation operate, in what dynamic, what can be its limits and its potency?

Ce travail de thèse concerne l'amélioration du pouvoir de résolution de la microscopie optique en champ lointain. Nous avons développé des techniques qui tirent profit de la relation liant le champ électromagnétique émis par un objet à l’éclairement utilisé. En utilisant plusieurs images obtenues pour différents éclairements, et à l’aide d’un algorithme d'inversion approprié, il est possible d'accéder à des fréquences spatiales de l'objet habituellement filtrées par le microscope.Ce concept est d’abord appliqué à une technique de microscopie cohérente : la tomographique optique de diffraction. Elle permet d’obtenir numériquement une carte quantitative de la permittivité diélectrique de l'objet, avec une résolution supérieure à celle d'un microscope classique, à partir de plusieurs hologrammes de l'échantillon. Dans ce cadre, nous montrons que le phénomène de diffusion multiple permet d’atteindre des résolutions encore plus spectaculaires s’il est pris en compte. Nous étudions ensuite la microscopie de fluorescence par éclairement structuré, que nous proposons d’améliorer de deux manières différentes. Dans la première, nous utilisons un algorithme d’inversion capable de retrouver simultanément la densité de fluorescence et les éclairements utilisés. Grâce à celui-ci, nous pouvons remplacer l’illumination périodique et contrôlée généralement utilisée, par des speckles aléatoires formés avec un montage remarquablement simple. Nous montrons expérimentalement l'efficacité de cette approche. Dans un second temps, nous proposons de remplacer la lamelle de verre sur laquelle est repose l’échantillon par un réseau diélectrique nanométrique. Celui-ci crée à sa surface une grille de lumière de période inférieure à la limite de diffraction, ce qui permet d’améliorer d’avantage la résolution finale de l’image reconstruite. Nous détaillons la conception, la fabrication et la caractérisation expérimentale de ce substrat nanostructuré. / This PhD work focuses on the resolution improvement of far-field optical microscopy. We have studied and developed different techniques that take advantage of the relationship between the sample, the illumination and the diffracted (or emitted) field, in order to increase final band-pass of the image beyond that imposed by the diffraction phenomenon. In In these approaches, several images of the same sample are recorded under different illuminations. An inversion algorithm in then used to reconstruct a super-resolved map of the sample from the set of measurements.This concept is first applied to coherent microscopy. In tomographic diffraction microscopy, many holograms of the same unstained sample are obtained under various incidences, then used to numerically reconstruct a quantitative map of permittivity of the sample. The resolution is usually better than that of classical wide-field microscopy. We show theoretically and experimentally that, far from being a drawback, the presence of multiple scattering within the sample can, if properly accounted for, lead a to an even better resolution.We then study structured illumination fluorescence microscopy. We present two different ways for improving this method. The first one takes advantage of an inversion algorithm, which is able to retrieve the fluorescence density without knowing the illumination patterns. This algorithm permits one to replace the periodic light pattern classically used in structured illumination microscopy by unknown random speckle patterns. The implementation of the technique is thus considerably simplified while the resolution improvement remains. In the second approach, we propose to replace the coverslip on which the sample usually lays, by a sub-lambda grating. The latter is used to form, in near field, a light grid with sub-diffraction period that is able to probe the finest details of the sample. The design, fabrication and optical characterization of this key structure are detailed.

La microscopie optique est une technique essentielle pour de nombreuses disciplines des sciences expérimentales qui nécessitent des résolutions sans cesse plus petites. Dans ce travail de thèse sont présentés plusieurs travaux pour l'amélioration de la résolution en microscopie de fluorescence et en microscopie tomographique par diffraction (MTD), une récente technique de microscopie de phase. Dans un premier temps, il est montré que déposer l'échantillon sur un miroir permet d'augmenter la résolution axiale en MTD et en microscopie confocale de fluorescence. En microscopie confocale, il faut pour cela mettre en forme le faisceau incident grâce à un modulateur spatial de lumière. En MTD, il suffit d'adapter le programme de reconstruction. La deuxième partie présente des algorithmes pour reconstruire des images haute résolution à partir de mesures en éclairement structuré avec de champs d'illumination inconnus, à la fois en microscopie de fluorescence (algorithme blind-SIM) et en MTD. En microscopie de fluorescence, ces algorithmes permettent de simplifier drastiquement les montages expérimentaux produisant l'éclairement structuré et en MTD, d'obtenir des images d'échantillons à fort indice. / Various fields of experimental science are constantly requiring smaller resolution for optical microscopy. In this thesis are presented several works for improving resolution in fluorescence microscopy and in Tomographic Diffraction Microscopy (TDM), an emerging phase microscopy technique. In the first part it is shown that one can improve the axial resolution in depositing the sample on a mirror. In confocal fluorescence microscopy, this is done by shaping the illumination beam with a Spatial Light Modulator. In TDM this is done by adapting the reconstruction method. Then algorithms are proposed for reconstructing high-resolution images from structured illumination measurements with unknown illumination fields, both in fluorescence imaging (blind-SIM algorithm) and in TDM. This allows a dramatical simplification of the experimental set-ups in fluorescence structured illumination and the image reconstruction of high optical index samples in TDM.

La résolution des litiges sportifs a démontré une extraordinaire vivacité ces vingt-cinq dernières années avec la mise en jeu de trois grandes formes de justice qui constituent les « justices sportives », à savoir la justice interne des organisations sportives (disciplinaire et administrative), la justice alternative (MARL, arbitrage et autorités indépendantes) et la justice étatique (française et européenne). A travers le dialogue des différents juges du sport, ces trois justices, pourtant si différentes, s’éclairent, se tolèrent, se respectent et se complètent, permettant ainsi une résolution cohérente et efficace des litiges sportifs. La présente étude visera aussi à mettre en lumière l’existence d’un dialogue entre les différents juges du sport. Ce dialogue participe à l’amélioration de la résolution des litiges sportifs et plus généralement des normes sportives. A travers le dialogue des juges, la justice interne des organisations sportives a considérablement évolué au plus grand profit des justiciables du mouvement sportif qui y ont trouvé des droits plus fermes et mieux garantis. Parallèlement, et tirant bénéfice là encore du dialogue des juges, la justice alternative a connu un développement remarquable, prouvant sa très grande efficacité dans la résolution des litiges sportifs. Reste que ces deux justices ne peuvent raisonnablement prétendre couvrir l’ensemble des litiges du sport et leur donner une issue définitive. En dépit des progrès de la justice sportive interne des organisations sportives, et malgré le développement de la justice alternative, l'intervention de la justice étatique demeure indispensable dans la bonne résolution des litiges sportifs / Sport disputes resolution has shown an extraordinary strength over the past twenty-five years through the interaction between the three main forms of justice as component of the "sport justices", i.e. the internal justice of the sport organisations (disciplinary and administrative justice), the alternative justice (ADR, arbitration and independent authorities) and the state justice (French and European justice).Through the dialogue between the various sport judges, we will also analyze how these three justices, despite their differences, enlighten each other, stand each other, respect and complete each other. This research also aims at highlighting the very existence of the dialogue between the different sport judges. This dialogue plays a part in the improving of sport disputes resolution and more generally of the sport rules.Through the dialogue of judges, the internal justice of the sport organisations has significantly changes to the benefit of the members of sport organsisations whose rights are more guaranteed. Alongside, thanks to the dialogue between judges, the development of the alternative justice is considerable, showing its significant efficiency in sport disputes resolution. Nonetheless, these two justices cannot pretend covering the whole sport litigation and handing down final and binding decisions. Despite the positive evolution of the internal justice of sport organisations and the development of the alternative justice, the involvement of the state justice remains indispensable in the good resolution of sport litigation.

L'émergence des technologies sans fil et l'ubiquité des dispositifs mobiles ont introduit le concept des environnements pervasifs. Dans ces environnements, les tâches d'un utilisateur peuvent être exécutées en utilisant des composants déployés sur des dispositifs ayant des capacités différentes. Un paradigme approprié pour la construction de ces tâches est le Service-Oriented Architecture (SOA). En utilisant l'architecture SOA, les tâches d'un utilisateur sont représentées par un assemblage de composants abstraits (les services), sans préciser leurs implémentations, d'où la nécessité de résoudre les services en composants concrets. La résolution d'une tâche implique la sélection automatique des composants concrets à travers différents dispositifs de l'environnement d'exécution. Pour ceci, nous présentons une approche qui permet à chaque service d'une tâche de l'utilisateur, la sélection du meilleur dispositif et composant en tenant compte des préférences de l'utilisateur, des capacités des dispositifs, des besoins des services et des préférences des composants. En raison de la dynamicité des environnements pervasifs, nous nous sommes intéressés aussi à la continuité d'exécution des tâches de l'utilisateur dans ces environnements. Pour cet objectif, nous présentons une approche qui permet aux composants de surveiller localement ou à distance les changements de propriétés fournies par d'autres composants. Nous avons également considéré l'adaptation des tâches de l'utilisateur en proposant une première approche de re-sélection partielle de dispositifs et de composants. Nous proposons aussi une approche d'adaptation structurelle par l'injection des patrons d'adaptation, qui offrent un comportement extra-fonctionnel. Nous avons conçu l'architecture d'un middleware permettant la résolution des tâches, le monitoring de l'environnement et l'adaptation des tâches. Nous donnons quelques éléments d'implémentation des composants du middleware et nous présentons des résultats d'évaluation / The proliferation of small devices and the advancements in various technologies have introduced the concept of pervasive environments. In these environments, user tasks can be executed by using the deployed components provided by devices with different capabilities. One appropriate paradigm for building user tasks for pervasive environments is Service-Oriented Architecture (SOA). Using SOA, user tasks are represented as an assembly of abstract components (i.e., services) without specifying their implementations, thus they should be resolved into concrete components. The task resolution involves automatic matching and selection of components across various devices. For this purpose, we present an approach that allows for each service of a user task, the selection of the best device and component by considering the user preferences, devices capabilities, services requirements and components preferences. Due to the dynamicity of pervasive environments, we are interested in the continuity of execution of user tasks. Therefore, we present an approach that allows components to monitor locally or remotely the changes of properties, which depend on. We also considered the adaptation of user tasks to cope with the dynamicity of pervasive environments. To overcome captured failures, the adaptation is carried out by a partial reselection of devices and components. However, in case of mismatching between an abstract user task and a concrete level, we propose a structural adaptation approach by injecting some defined adaptation patterns, which exhibit an extra-functional behavior. We also propose an architectural design of a middleware allowing the task's resolution, monitoring of the environment and the task adaptation. We provide implementation details of the middleware's components along with evaluation results

Les chimistes organiciens disposent à l'heure actuelle des outils de la biocatalyse afin d'accéder aux produits de la chimie fine et en particulier à des synthons et des molécules optiquement enrichies. Dans ce cadre, le travail de thèse présenté dans ce mémoire a été conduit afin d'enrichir notre connaissance sur une époxyde hydrolase (EH) découverte après analyse métagénomique d'un bio-filtre. Afin de pouvoir mener une étude de mutagénèse dirigée de sorte à améliorer certaines propriétés de cette enzyme appelée Kau2-EH, un modèle de l'enzyme a été élaboré sur la base de la structure tridimensionnelle de l'EH de souris. Le choix de cette matrice fait suite à des études d'inhibition comparées visant à déterminer laquelle des trois EHs, dont la structure tridimensionnelle était connue (pomme de terre, souris, homme) et dont la séquence était proche de celle de Kau2-EH, présentait l’inhibition la plus proche de celle observée pour Kau2-EH. Il avait été montré précédemment que Kau2-EH présentait un intérêt en biocatalyse permettant une résolution cinétique quasi-parfaite de l'oxyde de trans-méthyl-styrène et une transformation énantioconvergente, elle aussi quasi-parfaite, de l'oxyde de cis-méthyl-styrène. Ainsi des études de bioconversion dédiées à l'évaluation de la diversité des substrats de Kau2-EH ont été réalisées. Cette enzyme se révéla être particulièrement performante lors de l'utilisation d'époxydes cis- et trans-1,2-disubstitués portant sur un des atomes de carbone de la fonction époxyde un groupement phényle ou p-méthoxy-phényle et sur l'autre un groupement variable (méthyl- ou éthyl-ester, cyano, bromo- ou chloro-méthyle, phényle). Pour neuf des dix substrats testés des énantiosélectivités très élevées ont été trouvées permettant des résolutions cinétiques quasi-parfaites de huit d'entre eux et la désymétrisation quasi-parfaite du neuvième. Seul le cis-méthyl-glycidate ne fut pas un substrat de Kau2-EH. Dans les neufs cas précédents une réaction préparative à l'échelle du gramme a pu être conduite à très haute concentration en substrat (de 25 à 75 g/L) et sur une courte période de temps (de 1 à 4h) sauf pour l'oxyde de cis-stilbène (24 h). Finalement et afin d'accéder aux constantes cinétiques fondamentale, une étude préliminaire de « stopped-flow » du comportement de Kau2-EH a été réalisée en utilisant l'oxyde de trans-stilbène comme substrat. / Biocatalysis is nowadays an important tool available to organist chemist to get access to fine chemicals and especially enantiomerically enriched synthons and molecules. Within this framework, the PhD work described in this dissertation was conducted in order to get insights about a newly discovered epoxide hydrolase (EH) from a metagenomic analysis of a biofilter. In order to conduct directed mutagenesis on the so-called Kau2-EH, a model of the enzyme was constructed based on the 3D structure of murine EH. The choice of this template was dictated by comparative inhibition studies aimed at differentiating three otherwise closely Kau2-sequence-related EHs with known crystal structure (potato-, murine- and human-EHs) and showing inhibition behavior the closest to the one found for Kau2. The enzyme was previously shown to display interesting biocatalytic properties such a nearly perfect kinetic resolution of trans-methyl-styrene-oxide and a nearly perfect enantioconvergent transformation of cis-methyl-styrene-oxide. Thus, bioconversion studies dedicated to the evaluation Kau2-EH substrate chemical space were undertaken. The enzyme proved to be particularly useful when using 1,2-disubstituted cis- or trans-aromatic epoxides bearing an aromatic ring (phenyl, p-methoxy-phenyl) on one of the epoxide-bearing carbon atom and various chemical groups (methyl- or ethyl-esters, cyano, chloro- or bromo-methyl or phenyl) on the second carbon atom. For nine of the ten tested substrates very high enantioselectivities were observed allowing nearly perfect kinetic resolutions of eight of them and a nearly perfect desymmetrization of the ninth. Only cis-methyl-glycidate proved to be not a substrate of Kau2-EH. In the all other nine cases a preparative scale reaction could be conducted on the 1g scale, at high to very high substrate concentration (25 to 75 g/L) and in short periods of time (1 to 4h) except for cis-stilbene-oxide (24 h). Finally and in order to get access to fundamental kinetic constants, a preliminary stopped-flow analysis of Kau2-EH behavior was undertaken using trans-stilbene-oxide as substrate.

Cette thèse porte sur l'analyse de la singularité d'un manipulateur plan pour l'application d'une XY-Théta plate-forme. Cette plate-forme possède une cinématique brevetée, conçue pour garder l’erreur finale de position en dessous de 2mμ dans son espace de travail de dimensions 300 mm × 300 mm. Ces performances de haute précision s'expliquent par la proximité des singularités. Certains inconvénients peuvent survenir lorsque la trajectoire se rapproche des singularités, notamment si une vitesse articulaire élevée est atteinte. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse est d'identifier les lieux des singularités. Habituellement, quand un robot non-redondant se déplace dans un espace à trois dimensions, le lieu de singularité est défini par une surface. Une contribution majeure de ce travail de thèse réside dans l'identification d'une ligne hélicoïdale pour définir le lieu de la singularité au sein de l'espace de travail. Une autre partie du travail réalisé a consisté à prendre en compte la redondance du robot à identifier les lieux des singularités et dans ce cas à analyser les problèmes de contrôle liés à la traversée de surfaces de singularités. En dernier lieu, une attention a été portée sur l'indice de maniabilité afin d'évaluer la distance entre le manipulateur et la singularité. / This thesis deals with the singularity analysis of a planar robotic manipulator for the application of an XY-Theta platform. This XY-Theta platform has a patented kinematics designed to keep the final position error below 2 μm in its 300 mm × 300 mm workspace. But as the high precision performances are due to the proximity of singularities, some drawbacksmay also appear when the trajectory is too close to singularities, such as large joint velocities, high forces and torques. Therefore, the main objective of this thesis is to identify the singularity loci. Usually, when a non-redundant robot operates in a 3D space, the singularity locus is represented by a surface. Here, one contribution is the identification of an helicoidal line for the singularity locus within the workspace. Another contribution is to take into account the redundancy of the robot, identify the singularity loci in this case and analyze the control problems linked to the crossing of singularity surfaces. Finally, the manipulability index is calculated to show how far the manipulator is from the singularity configuration.