La "micromanipulation", c'est-à-dire la saisie, le maintien, le déplacement, l'orientation et la dépose de dimensions globalement comprises entre 1 micron et 1 mm concerne de plus en plus de secteurs d'activité tels que l'assemblage de pièces micromécaniques rigides (microroues dentées, microlentilles optiques, circuits hybrides, etc...) ou la manipulation d'éléments biologiques pour la médecine ou les biotechnologies (micro-organismes, cellules, etc...). Les travaux présentés dans ce mémoire ont permis d'aboutir à la mise au point d'une nouvelle micropince à deux doigts de serrage, chacun étant capable de se mouvoir indépendamment dans deux directions perpendiculaires, offrant ainsi quatre degrés de liberté articulaires à la pince. En plus de l'ouverture/fermeture des doigts de la pince, ces mobilités autorisent notamment le centrage et l'orientation des objets entre les mors. Le principe d'actionnement d'un doigt repose sur un actionneur de type poutre piézoélectrique à électrodes répartie, appelé duo-bimorphe, pour lequel un modèle statique de comportement a été établi. Les micropinces développées présentent des courses d'ouverture/fermeture et de montée/descente de, respectivement, 320 microns et 400 microns pour 100 V et des forces de blocage d'environ 55 mN en serrage et 10 mN en montée/descente pour 100 V. Ce mémoire rapporte plusieurs expérimentations dont l'assemblage potentiel d'un pignon de montre, la micromanipulation de cubes de 300 microns de côté sous une binoculaire ou d'objets sphériques de 200 microns de diamètre dans un microscope électronique à balayage. Afin de commander cette micropince, et plus généralement les actionneurs piézoélectriques, une nouvelle commande est proposée permettant un contrôle fin en boucle ouverte des déplacements de l'actionneur. Elle est fondée sur la juxtaposition d'une commande à charge électrique constante et une commande à tension constante. Une réduction de l'hystérésis d'un facteur dix est ainsi obtenue.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00366808 |
| Date | 26 November 2003 |
| Creators | Agnus, Joël |
| Publisher | Université de Franche-Comté |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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